Prečo investori QuantumScape stále čakajú na nové batérie EV

Priestor elektrických vozidiel zažil v posledných rokoch niekoľko pôsobivých debutov na akciovom trhu, ale štartovanie batérie QuantumScape prvých pár týždňov obchodovania bolo pozoruhodných aj podľa štandardov akcií EV.  

Spoločnosť QuantumScape, ktorá bola založená v roku 2010, vstúpila na burzu prostredníctvom fúzie s účelovou akvizičnou spoločnosťou alebo SPAC. Jej akcie vzrástli o 49 % v prvý deň obchodovania v novembri 2020 a do 131.67. decembra vyskočili na maximum 22 USD – za menej ako mesiac zisk o viac ako 400 %.

Tento test priniesol QuantumScape do očí bijúce ocenenie 54 miliárd dolárov, poháňané nadšením investorov z technológie pevných batérií spoločnosti, ktorá sa nazýva preto, že odstraňuje horľavú kvapalinu alebo gélový elektrolyt, ktorý sa nachádza v dnešných lítium-iónových batériách. Ba čo viac, tomu automobilovému gigantovi to neublížilo Volkswagen bol hlavným investorom, alebo že Bill Gates tiež vzal podiel.

Zdá sa však, že humbuk, ktorý obklopil spoločnosť koncom roka 2020, takmer vyschol, pričom kedysi rozpálené akcie sa z tohto rekordu prepadli o 92 % svojej hodnoty.

QuantumScape si stojí za vznešenými tvrdeniami, ktoré urobil v roku 2020, a hovorí, že jeho batérie sú stále na ceste k uvedeniu do výroby o niekoľko rokov. Spoločnosť však čaká dlhá cesta testovania, ktorá je náročná na hotovosť. Konkurencia sa len zintenzívňuje a Wall Street stále čaká.

Investori sa možno pohli ďalej, ale automobilový priemysel to stále sleduje: Okrem Volkswagenu QuantumScape uviedol, že teraz má troch ďalších partnerov automobiliek, ktorí sa prihlásili na testovanie batérií spoločnosti. Zatiaľ sú tie automobilky bez mena.

Nie je ťažké pochopiť, prečo sa automobilky tak zaujímajú o technológiu polovodičových batérií. Dnešné lítium-iónové batérie sú vo všeobecnosti celkom spoľahlivé, no ich veľkosť, hmotnosť a doba nabíjania ich robia menej než ideálnymi pre elektrické vozidlá. A hoci sú požiare EV zriedkavé, bývajú intenzívne a ťažko sa uhasia, čiastočne preto, že lítium-iónové batérie môžu horieť celé hodiny.

Batérie, na ktorých vývoji QuantumScape pracuje, sa nazývajú „pevné“, pretože nepotrebujú tekutý alebo gélový elektrolyt nachádzajúci sa v existujúcich batériách. Jednotka polovodičovej batérie môže byť menšia a ľahšia ako jednotka lítium-iónovej batérie s podobnou kapacitou a neprítomnosť kvapaliny vo vnútri znižuje pravdepodobnosť požiaru.

V decembri 2020 generálny riaditeľ QuantumScape Jagdeep Singh prisľúbil spoľahlivú polovodičovú batériu vo veľkom rozsahu, zhruba do polovice dekády. Tu sú niektoré z tvrdení, ktoré uviedol počas a livestreamed prezentácia prvých výsledkov testov:

• Batérie QuantumScape by sa mohli dobiť z nuly na 80 % kapacity len za 15 minút, čo je približne polovičný čas, ktorý vyžaduje väčšina lítium-iónových batérií EV.
• EV využívajúce batérie spoločnosti by malo až o 80 % väčší dojazd ako vozidlo napájané súčasnými lítium-iónovými batériami s podobnou hmotnosťou.
• Batériové články QuantumScape boli „schopné vydržať stovky tisíc míľ“ v širokom rozsahu teplôt, vrátane až mínus 22 Fahrenheitov.

„Ak QuantumScape dokáže dostať túto technológiu do masovej výroby, má potenciál transformovať priemysel,“ povedal Stan Whittingham, spoluvynálezca lítium-iónovej batérie a víťaz Nobelovej ceny za chémiu za rok 2019, v tlačovej správe QuantumScape.

Zdalo sa to až príliš dobré na to, aby to bola pravda. Výskumníci sa už desaťročia bezúspešne zaoberali polovodičovými batériami.

Vynálezcovia čelili kľúčovej výzve. Takéto batérie boli náchylné na zlyhanie kvôli dendritom - ihličkovitým štruktúram, ktoré sa tvoria vo vnútri, často v priebehu niekoľkých týždňov, ktoré ich môžu skratovať a ukončiť ich životnosť.

Kľúčovou inováciou QuantumScape je separátor vyrobený z proprietárneho flexibilného keramického materiálu, ktorý odoláva dendritom a nemôže sa vznietiť. Ak to funguje podľa plánu, polovodičové batérie by mali byť schopné prežiť tak dlho ako typická lítium-iónová batéria pri zachovaní všetkých očakávaných výhod.

QuantumScape je ešte najmenej niekoľko rokov od toho, aby mohol hromadne vyrábať svoje batérie. Ale pri laboratórnom testovaní sa zdá, že jeho technológia funguje.

V tomto teste živého vysielania v roku 2020, ktorý spôsobil prudký nárast akcií spoločnosti, QuantumScape uviedol, že malý prototyp jej batérie vydržal viac ako 800 cyklov nabíjania a vybíjania – zhruba toľko, koľko by batéria EV vydržala počas svojej životnosti.

Ale táto testovacia batéria bola zmenšená verzia a prispôsobenie veľkosti batérie, ktorá je pripravená na použitie v elektrických vozidlách, bol pomalý proces.

QuantumScape dokázal minulý rok zopakovať tento 800-cyklový test dvakrát s mierne zväčšenými batériami. Väčší prekonal 500 cyklov v kole testovania začiatkom tohto roka. Spoločnosť je však ešte niekoľko kôl vývoja vzdialená od dosiahnutia prototypu v plnej veľkosti.

Dokončenie krokov potrebných na to, aby boli batérie QuantumScape pripravené na použitie na ceste, bude trvať najmenej dva roky – a pravdepodobne aj viac.

Keď súčasný prototyp splní testovaciu hranicu 800 cyklov, spoločnosť bude musieť postaviť a otestovať „vzorkovú“ batériu, ktorá má takmer plnú veľkosť, ale stále nie je taká, akú plánuje nakoniec sériovo vyrábať.

Singh v aprílovom rozhovore pre CNBC povedal, že Tento rok bude pripravený vzorový produkt, ktorý bude odoslaný Volkswagenu a ďalším automobilovým partnerom spoločnosti na testovanie.

Potom prichádza „B vzorka“, podobná jej predchodcovi, ale vyrábaná na prototypovej montážnej linke, s nástrojmi, ktoré sú podobné, ale menšie a jednoduchšie ako stroje, ktoré QuantumScape plánuje použiť na svojej prípadnej plnorýchlostnej výrobnej linke.

„Účelom vzorky A je, aby si zákazník mohol overiť, že batéria môže skutočne fungovať tak, ako má fungovať,“ povedal Singh. "Účelom vzorky B je potom vziať túto batériu a použiť ju na výrobu testovacích áut."

Posledným krokom by bol konečný prototyp, vzorka C, ktorá sa má vyrobiť pre sériovú montážnu linku. Singh povedal, že v súčasnosti očakáva, že QuantumScape dodá vzorky C v roku 2024 alebo 2025.

Ale ani tie prvé testovacie autá nebudú pripravené na cestu, povedal Singh. Namiesto toho budú dôležitým míľnikom pre spoločnosť a jej automobilových partnerov. Potom budú testovacie autá vyrobené s použitím týchto batérií C pripravené na výrobu.  

Tieto kolá vývoja, výroby a testovania si budú vyžadovať značné množstvo peňazí.

Singh povedal, že je presvedčený, že QuantumScape má dostatok hotovosti – približne 1.3 miliardy dolárov ku koncu marca – na to, aby mohol dodať tieto batérie vzorky C svojim automobilovým partnerom na testovanie. Bude však potrebné získať viac peňazí na vybudovanie dostatočne veľkej továrne na zásobovanie výrobcov automobilov vo veľkom rozsahu.

Dovtedy môže mať konkurenciu.

toyota uviedla, že pracuje na vývoji vlastných polovodičových batérií vo vlastnej réžii a aspoň na jednom ďalšom start-upe – so sídlom v Colorade Solídna sila, byť istený niekym BMW a Ford Motor — je na dobrej ceste začať vyrábať svoje vlastné polovodičové verzie približne v rovnakom čase.

Zvýšenie množstva hotovosti potrebnej pre továreň by bolo náročné v súčasnom ekonomickom prostredí, ale Singh si myslí, že získanie peňazí nebude ťažké, keď budú mať investori možnosť jazdiť na testovacích vozidlách poháňaných batériami QuantumScape.

"Dobrou správou o kapitálových trhoch v USA je, že ak dokážete preukázať, že máte niečo skutočné a že trhová príležitosť je skutočne veľká, potom je k dispozícii veľa kapitálu," povedal Singh.