我们简单回顾一下QuantumScape固态电池公司,成立于2010年,目前融资超过15亿美元。2022年6月26日,该公司宣布生产出一种固态电池,其续航里程为650公里,充电时间为15分钟。2024年初,大众汽车和QuantumScape在一份新闻稿中展示了基于QuantumScape所开发技术的电池原型,该电池可进行1000次充电循环,且容量损失仅为5%点这里。2024年7月,大众汽车公司和QS公司宣布了一项批量生产协议。最初的目标是每年生产40 GWh的电池。QuantumScape的固态电池使用锂金属负极(“无负极技术”)。固态陶瓷隔膜可防止枝晶的产生,并且不会与锂发生反应。然后,有机液态电解液添加在正极一侧,形成正极电解液(catholyte)。经过不断尝试,证实了固态电池离不开液态电解液的浸润。
QuantumScape公司的固态电解质长下图这样,
今年3月27日,QuantumScape宣布已开始向汽车客户交付六层Alpha-2(A2) 原型电池。A2原型与早期的24层A0原型相比,能量密度更高,因为它将更高负载的正极与QS的FlexFrame电池格式,并提高了封装效率:更紧的内部边缘、更薄的集流体和更轻薄的设计。A2的重要性在于,当它与Raptor薄膜和其他改进相结合,并融入约5Ah的设计中时,它就代表了 QSE-5的核心。
A2电池性能
以下数据来自该公司实验室测试的A2同批次电池,因为客户实验室的测试协议属于专有机密。需要提醒的是,A2电池是原型电池,不具备商业产品预期的可靠性能。
放电功率
除了能量密度的提高,QS计划中的QSE-5电池的一个关键性能特征是高放电功率能力。这直接关系到高性能应用中的汽车加速性能。与仅针对能量密度进行优化的电池相比,QS认为这是电动汽车电池领域的一个重要差异化优势。传统的锂离子电池可以针对高功率或高能量进行优化,但不能同时针对这两种情况进行优化、如下图所示,A2原型可实现放电速率高达10C,在100 kWh的电池组中,名义上相当于超过1000马力。在比较等效电极面积时,A2的容量高于锂离子能量电池,同时在高功率下的容量也高于锂离子动力电池。QS相信,与锂离子电池设计相比,这意味着能量和功率的完美结合。
快充能力
除放电功率外,快速充电也是电动汽车应用的一项重要功能。A2原型已证明能够在15分钟内将电量从10%快速充至80%。与 QSE-5 目标15 分钟相一致。
低温性能
当环境温度降至零度以下时,传统电动汽车电池的性能会受到严重影响。在这种情况下,QS的技术具有独特的优势:QS用无负极结构取代了传统的石墨负极。从而缩短了锂在放电过程中的移动距离。从而提高了低温下的性能。如下图所示,QS的电池具有提供良好能量密度的潜力,因此可续航能力更强。
最后,请看Quantumscape的商业化路线图,这次定在了2025年,也快了,咱们明年再看。
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