當(dāng)大家的注意力還停留在寧德時(shí)代和特斯拉身上時(shí)，有一家電池公司「低調(diào)」上市了,。
這就是「固態(tài)電池」研發(fā)企業(yè)QuantumScape. 10年前由斯坦福大學(xué)科學(xué)家Jagdeep Singh,，F(xiàn)ritz Prinz和Tim Holme三人成立,。
該公司在2020年11月初通過(guò)并購(gòu)肯辛頓資本(Kensington Capital)，以SPAC(特殊目的收購(gòu)公司)方式進(jìn)行上市（股票代碼為QS）,。
上市首日即受到市場(chǎng)追捧,，首日漲幅超過(guò)36%，12月初,，在公司展示了其電池突破技術(shù)之后,，股加速飆漲，到12月底,，短短一個(gè)多月時(shí)間,，該股市值已漲到超過(guò)「477億美元，折合人民幣3000多億」,，較合并初始估值33億美元漲幅超過(guò)「13倍」,，超過(guò)了福特等汽車制造商，以及松下和三星等電池巨頭,。
這家在成立之初就吸引了大眾和比爾·蓋茨的投資,，雖然現(xiàn)在已經(jīng)上市，但未來(lái)「6年內(nèi)」都不會(huì)有顯著收益的電池公司為什么能受到如此追捧,？
QuantumScape固態(tài)鋰金屬電池
QuantumScape是一家上市公司,，更是一家研究機(jī)構(gòu)。它的研究成果「固態(tài)鋰金屬電池」或能突破現(xiàn)有電動(dòng)汽車鋰電子離子電池的局限,，實(shí)現(xiàn)更高的能量密度,，15分鐘80%快充，并且更安全,。
傳統(tǒng)的鋰離子電池目前廣泛用于智能手機(jī),、智能手表、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域,，并且占據(jù)主導(dǎo)地位,。
無(wú)論是正極三元高鎳或NCA，負(fù)極采用石墨或者石墨/硅體系,，鋰離子電池的質(zhì)量能量密度已到了天花板——300Wh/kg.
而要繼續(xù)實(shí)現(xiàn)能量密度的突破,，采用金屬負(fù)極是一種可能，也就是「鋰金屬電池」,，它的能量密度可以達(dá)到「500-600Wh/kg」,。
對(duì)「固態(tài)電池」的研究迄今為止已經(jīng)有45年了。鋰離子電池共同發(fā)明人,、2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Stanley Whittlingham也曾經(jīng)試圖發(fā)明固態(tài)電池,。但在電解質(zhì)方面一直沒(méi)有重大突破。
鋰金屬電池所使用的的固態(tài)電解質(zhì)材料體系繁多，性能各異,，大體又可以分為有機(jī)物（聚合物）和無(wú)機(jī)物（硫化物和氧化物）兩大類,，但是這些材料在滿足快充、循環(huán),、低溫,、成本等方面均存在巨大挑戰(zhàn)。
而QuantumScape的「固態(tài)鋰金屬電池」通過(guò)「無(wú)負(fù)極」制造工藝和陶瓷材料的固態(tài)分離器實(shí)現(xiàn)了突破,。
「無(wú)負(fù)極」制造工藝,，鋰金屬負(fù)極不是在電池制造過(guò)程中形成的，而是在電池充電時(shí),，由鋰離子在金屬箔片聚集而形成的,，且該過(guò)程可逆，能實(shí)現(xiàn)多次循環(huán),。
「無(wú)負(fù)極」直接去掉了石墨/硅的主體材料,，這樣就能顯著提高電池的體積能量密度至1000Wh/L，質(zhì)量能量密度至500Wh/L,；
消除了負(fù)極主體材料中鋰離子的擴(kuò)散瓶頸,，實(shí)現(xiàn)了4C充電倍率，15分鐘80%的快速充電,；
降低了負(fù)極界面的容量損失,，延長(zhǎng)了使用壽命（800次/90%）；
降低了制造和原材料成本,，總體成本相比于現(xiàn)在鋰電池還降低了17%.
「固態(tài)鋰金屬電池」使用陶瓷材料的固態(tài)分離器代替了液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)以及多孔隔膜,。
其本身不可燃，起到了屏障的作用,，即使在非常高的電流密度下,，能抵抗負(fù)極鋰枝晶的形成，解決了鋰電池因枝晶而導(dǎo)致內(nèi)短路的「業(yè)界難題」,。
Stanley Whittlingham表示,，制造固態(tài)電池最困難的部分是需要同時(shí)滿足高能量密度、快速充電,、長(zhǎng)循環(huán)壽命和寬溫度范圍工作的要求,。
而QuantumScape的測(cè)試數(shù)據(jù)均滿足這些要求，這是前所未有的,。如果這項(xiàng)技術(shù)投入大規(guī)模生產(chǎn),，它就有可能改變整個(gè)行業(yè)。
「固態(tài)電池」如此顛覆,，大眾早就鎖定了QuantumScape,，2012年開(kāi)始與QuantumScape合作,，早期對(duì)后者投資超1億美元并成為其最大的汽車股東，2020年6月又追加投資至多2億美元,，3億美元的投資占據(jù)QuantumScape23%的股份，現(xiàn)在市值近100億美元,。
2018年大眾和QuantumScape又成立新的合資公司,，未來(lái)主要為大眾集團(tuán)生產(chǎn)工業(yè)級(jí)固態(tài)電池，除了投資QuantumScape的固態(tài)電池,，大眾的電池布局還包括11億歐元（約合人民幣87.87億元）入股國(guó)軒高科,，和頭部企業(yè)寧德時(shí)代和韓國(guó)SK Innovation等電池廠商建立長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
大眾如此奮起直追,，那特斯拉豈不危矣,？
馬斯克在2020年第三季度的結(jié)果報(bào)告中表示，從節(jié)省電池空間的角度來(lái)看,，去除傳統(tǒng)負(fù)極「并不像聽(tīng)起來(lái)那么好」,。
馬斯克的懷疑可能也與其自身的電池技術(shù)有關(guān)，這可能會(huì)使其比其他公司更難適應(yīng)固態(tài)電解質(zhì),。特斯拉使用由滾動(dòng)電池組成的圓柱形電池,，而其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手通常喜歡所謂的棱柱形電池，其中電池可以堆疊,。因?yàn)楣虘B(tài)電池比液態(tài)電池更易碎,，所以堆疊起來(lái)更容易。
特斯拉自研電池
馬斯克一直尋求特斯拉能夠?qū)崿F(xiàn)「電池自由」,，據(jù)華爾街日?qǐng)?bào)報(bào)道,，松下CEO津賀一宏經(jīng)常會(huì)接到馬斯克的電話或者郵件，「要求降低電池價(jià)格」,，但是只換來(lái)了對(duì)方「不排除提高電池售價(jià)可能性」的回復(fù),，津賀一宏甚至威脅稱「我們會(huì)考慮把人員和設(shè)施全部撤出超級(jí)工廠」。
倒逼特斯拉不得不選擇自建電池廠,。
特斯拉的電池布局自2014年與松下合建超級(jí)工廠開(kāi)始,，一方面鎖定產(chǎn)能，另一方面掌握電池生產(chǎn)制造中的核心技術(shù),；
2016年,，處于鋰電領(lǐng)域前沿的加拿大Jeff Dahn團(tuán)隊(duì)與其簽約，為特斯拉提供前瞻性的研究成果,；
2019年,，特斯拉收購(gòu)超級(jí)電容公司Maxwell以掌握干電極技術(shù)和超級(jí)電容技術(shù)；
同一年,，特斯拉在美國(guó)弗里蒙特建立自己的電池實(shí)驗(yàn)室和試生產(chǎn)線,；
2020年，特斯拉啟動(dòng)代號(hào)為Roadrunner的電池項(xiàng)目。除此之外,，特斯拉與來(lái)自于中國(guó),、澳大利亞、美國(guó)等礦廠巨頭簽訂了協(xié)議,，以保證原材料供應(yīng),。
2020年特斯拉的「電池日」，宣布了從電芯設(shè)計(jì),、電芯生產(chǎn)工藝,、硅負(fù)極材料、高鎳正極材料,、電芯車輛集成化5各方面開(kāi)發(fā)電池,，最終，馬斯克認(rèn)為這個(gè)方案能使電池成本減少56%,，續(xù)航里程增加54%,，單位投資額減少69%。
至此,，特斯拉一步步完成了從原材料布局,、電池基礎(chǔ)研發(fā)、電芯制造到產(chǎn)線建立所有工作,。
后來(lái)的結(jié)果證明馬斯克在電池日上描繪的藍(lán)圖,，投資者并不買(mǎi)賬，電池日結(jié)束后,，特斯拉收盤(pán)價(jià)應(yīng)聲跌落5%,。有分析師表示，這是因?yàn)樘厮估饲邦A(yù)熱的100萬(wàn)英里（160萬(wàn)公里）循環(huán)壽命電池沒(méi)有如期發(fā)布,。
QuantumScape或特斯拉,，2021年投資者都需要更有辨別力
固態(tài)電池的承諾是除去液態(tài)電解質(zhì)，同時(shí)也消除了著火的危險(xiǎn),。此外,，QuantumScape等公司的固態(tài)電池體積進(jìn)一步縮小，所提供的電力進(jìn)一步增加,。這一點(diǎn)也至關(guān)重要: 電動(dòng)汽車長(zhǎng)期以來(lái)一直受到電池成本相對(duì)較高的制約,，這使得電動(dòng)汽車比同類內(nèi)燃機(jī)汽車更為昂貴。
英國(guó)的固態(tài)電池公司 Ilika 的首席執(zhí)行官 Graeme Purdy 認(rèn)為,，讓現(xiàn)在的大多數(shù)電動(dòng)汽車電池工廠適應(yīng)新技術(shù)破壞性不會(huì)太大,，該公司正在與捷豹路虎合作，以確保平穩(wěn)過(guò)渡,。
但對(duì)特斯拉來(lái)說(shuō),，可能就不一樣了,。這意味著，迄今為止一直是競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的東西要變成競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)了,。
如果特斯拉需要改變策略,，它確實(shí)還有時(shí)間。豐田目前可能擁有最先進(jìn)的固態(tài)電池: 它計(jì)劃在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)上為原型車提供電力,，這項(xiàng)計(jì)劃推遲了一年,，不過(guò)豐田目標(biāo)是到2025年大規(guī)模生產(chǎn)。但是這項(xiàng)技術(shù)最早也要到2020年代末才能與現(xiàn)在的電池在成本上一較高下,。
QuantumScape的投資者正在玩一場(chǎng)「長(zhǎng)線游戲」。QuantumScape一直到2026年都不會(huì)有實(shí)質(zhì)性收入,。而且現(xiàn)在也不能保證它的成果會(huì)勝過(guò)豐田和其他公司,。上月公布的測(cè)試結(jié)果是針對(duì)「單層電池」的。而美國(guó)私營(yíng)創(chuàng)業(yè)公司 Solid Power 已經(jīng)在生產(chǎn)多層固態(tài)電池了,。
專注電池行業(yè)的分析師Mark Newman指出,，「隨著固態(tài)電池制造進(jìn)入多層，制造業(yè)的挑戰(zhàn)會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)」,。
特斯拉和 QuantumScape 等公司的「巨量估值」要求投資者放長(zhǎng)眼光,，同時(shí)也要考慮最壞的情況。但是,，「如果」 QuantumScape成功了,，特斯拉就可能成為最受打擊的公司之一。2020年,，投資者幾乎投注了所有與電動(dòng)汽車有關(guān)的東西,。今年，他們需要更有辨別力,。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）
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