چرا سرمایه گذاران QuantumScape هنوز منتظر باتری های جدید EV هستند

فضای خودروهای الکتریکی در سال‌های اخیر شاهد عرضه‌های چشمگیر بازار سهام بوده است، اما راه‌اندازی باتری QuantumScape چند هفته اول معاملات حتی با توجه به استانداردهای سهام EV قابل توجه بود.  

QuantumScape، که در سال 2010 تاسیس شد، از طریق ادغام با یک شرکت اکتسابی با هدف خاص یا SPAC، عمومی شد. سهام آن در اولین روز معاملاتی خود در نوامبر 49 2020 درصد افزایش یافت و تا 131.67 دسامبر به 22 دلار رسید - افزایشی بیش از 400 درصد در کمتر از یک ماه.

این اجرا به QuantumScape ارزش چشمگیر 54 میلیارد دلاری داد، که ناشی از هیجان سرمایه‌گذاران در مورد فناوری باتری‌های حالت جامد این شرکت است، به این دلیل که مایعات قابل اشتعال یا ژل الکترولیت موجود در باتری‌های لیتیوم یون امروزی را از بین می‌برد. علاوه بر این، به آن غول خودروسازی آسیبی وارد نشد فولکس واگن یک سرمایه گذار بزرگ بود یا اینکه بیل گیتس نیز سهامی را در اختیار گرفته بود.

اما به نظر می رسد هیاهویی که در اواخر سال 2020 شرکت را فرا گرفته بود، تقریباً تمام شده است، به طوری که سهام سابق قرمز حدود 92٪ از ارزش خود را از آن رکورد بالا کاهش داد.

QuantumScape بر ادعاهای بلند خود در سال 2020 ایستاده است و می گوید باتری های آن هنوز در مسیر تولید قرار دارند تا چند سال دیگر تولید شوند. اما این شرکت با جاده ای طولانی و پرهزینه برای آزمایش در پیش رو دارد. رقابت فقط در حال تشدید است و وال استریت همچنان منتظر است.

سرمایه‌گذاران ممکن است حرکت کرده باشند، اما صنعت خودرو همچنان ناظر است: علاوه بر فولکس‌واگن، QuantumScape گفت اکنون سه شریک خودروساز دیگر دارد که برای آزمایش باتری‌های این شرکت قرارداد امضا کرده‌اند. تاکنون نام این خودروسازان مشخص نشده است.

درک اینکه چرا خودروسازان تا این حد به فناوری باتری های حالت جامد علاقه مند هستند، سخت نیست. باتری‌های لیتیوم یون امروزی معمولاً کاملاً قابل اعتماد هستند، اما اندازه، وزن و زمان شارژ مجدد آنها را برای خودروهای الکتریکی ایده‌آل نمی‌کند. و در حالی که آتش‌سوزی‌های EV نادر است، اما خاموش کردن آن‌ها شدید و دشوار است، تا حدی به این دلیل که باتری‌های لیتیوم یون می‌توانند ساعت‌ها بسوزند.

باتری هایی که QuantumScape برای توسعه آنها کار می کند "حالت جامد" نامیده می شوند زیرا به الکترولیت مایع یا ژل موجود در باتری های موجود نیاز ندارند. بسته باتری حالت جامد می تواند کوچکتر و سبک تر از بسته باتری لیتیوم یون با ظرفیت مشابه باشد و عدم وجود مایع در داخل آنها باعث می شود احتمال آتش گرفتن آنها کمتر شود.

در دسامبر 2020، Jagdeep Singh، مدیر عامل QuantumScape، قول یک باتری حالت جامد قابل اعتماد، در مقیاس، تقریباً در اواسط دهه را داد. در اینجا برخی از ادعاهایی که او در طول یک زنده باد ارائه نتایج آزمایش اولیه:

• باتری‌های QuantumScape می‌توانند تنها در 80 دقیقه از صفر تا 15 درصد ظرفیت خود را شارژ کنند، یعنی تقریباً نیمی از زمان مورد نیاز اکثر باتری‌های لیتیوم یون EV.
• یک خودروی برقی که از باتری‌های این شرکت استفاده می‌کند تا 80 درصد برد بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یون فعلی با وزن مشابه دارد.
• سلول‌های باتری QuantumScape «قادر به دوام آوردن صدها هزار مایل» در طیف وسیعی از دما، از جمله سردی منفی 22 فارنهایت بودند.

استن ویتینگهام، مخترع باتری لیتیوم یونی و برنده جایزه نوبل شیمی 2019، در بیانیه مطبوعاتی QuantumScape گفت: "اگر QuantumScape بتواند این فناوری را به تولید انبوه برساند، پتانسیل تغییر صنعت را دارد."

تقریباً خیلی خوب به نظر می رسید که درست باشد. محققان چندین دهه بود که با باتری‌های حالت جامد کار می‌کردند، اما موفقیتی نداشت.

مخترعان با یک چالش کلیدی روبرو شدند. چنین باتری‌هایی به دلیل دندریت‌ها مستعد خرابی بودند - ساختارهای سوزنی‌مانندی که در داخل، اغلب در عرض چند هفته تشکیل می‌شوند و می‌توانند به آنها اتصال کوتاه کنند و به عمرشان پایان دهند.

نوآوری کلیدی QuantumScape یک جداکننده ساخته شده از یک ماده سرامیکی انعطاف پذیر اختصاصی است که در برابر دندریت ها مقاومت می کند و نمی تواند آتش بگیرد. اگر همانطور که در نظر گرفته شده است کار کند، باتری های حالت جامد باید بتوانند تا زمانی که یک باتری لیتیوم یون معمولی دوام بیاورند و در عین حال تمام مزایای مورد انتظار را حفظ کنند.

QuantumScape هنوز حداقل چند سال تا توانایی تولید انبوه باتری های خود فاصله دارد. اما در آزمایشات آزمایشگاهی، به نظر می رسد که فناوری آن کار می کند.

در آن آزمایش پخش زنده در سال 2020 که سهام شرکت را افزایش داد، QuantumScape گفت که یک نمونه اولیه کوچک از باتری آن بیش از 800 سیکل شارژ و تخلیه را نگه می‌دارد - تقریباً عددی که باتری یک EV در طول عمر خود تحمل می‌کند.

اما آن باتری آزمایشی یک نسخه کوچک شده بود، و اندازه آن تا باتری آماده برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی روند کندی بوده است.

QuantumScape توانست آن آزمایش 800 چرخه را دو بار در سال گذشته با باتری‌های کوچک‌تر تکرار کند. نمونه بزرگتر در دور آزمایشی در اوایل سال جاری توانست 500 چرخه را طی کند. اما این شرکت هنوز چند دور دیگر تا دستیابی به یک نمونه اولیه در اندازه کامل فاصله دارد.

مراحل مورد نیاز برای آماده سازی باتری های QuantumScape برای استفاده در جاده حداقل دو سال - و احتمالا بیشتر - طول خواهد کشید.

هنگامی که نمونه اولیه به آستانه آزمایش 800 چرخه رسید، شرکت باید یک باتری "نمونه" بسازد و آزمایش کند که تقریباً اندازه کامل است، اما هنوز کاملاً آن چیزی نیست که قصد دارد در نهایت تولید انبوه کند.

سینگ در مصاحبه ای در ماه آوریل به CNBC گفت که یک نمونه محصول امسال آماده می شود تا برای تست به فولکس واگن و سایر شرکای خودروسازی این شرکت ارسال شود.

سپس «نمونه B» می آید، مشابه نمونه قبلی خود، اما در خط مونتاژ نمونه اولیه، با ابزارهایی شبیه، اما کوچکتر و ساده تر از ماشین هایی که QuantumScape قصد دارد در خط تولید نهایی خود استفاده کند.

سینگ گفت: "هدف از نمونه A این است که مشتری بتواند تأیید کند که باتری واقعاً می تواند همانطور که قرار است کار کند کار کند." "هدف از نمونه B این است که آن باتری را گرفته و از آن برای ساخت خودروهای آزمایشی استفاده کند."

آخرین مرحله نمونه اولیه نهایی، یک نمونه C است که برای خط مونتاژ در مقیاس کامل ساخته می شود. سینگ گفت که در حال حاضر انتظار دارد که QuantumScape نمونه های C را در سال 2024 یا 2025 تحویل دهد.

سینگ گفت، اما حتی اولین خودروهای آزمایشی نیز برای جاده آماده نخواهند بود. در عوض، آنها نقطه عطف مهمی برای شرکت و شرکای خودروساز آن خواهند بود. پس از آن، خودروهای آزمایشی که با استفاده از باتری‌های نمونه C ساخته شده‌اند، آماده تولید خواهند بود.  

این دورهای توسعه، تولید و آزمایش به مقادیر قابل توجهی پول نقد نیاز دارند.

سینگ گفت که مطمئن است که QuantumScape پول نقد کافی - حدود 1.3 میلیارد دلار تا پایان ماه مارس - دارد تا بتواند آن باتری‌های نمونه C را برای آزمایش به شرکای خودروسازی خود تحویل دهد. اما برای ساخت کارخانه ای به اندازه کافی بزرگ برای تامین خودروسازان در مقیاس، باید پول بیشتری جمع آوری کند.

تا آن زمان، ممکن است رقابت داشته باشد.

تویوتا گفته است که در حال کار برای توسعه باتری های حالت جامد خود در داخل و حداقل یک استارت آپ دیگر - مستقر در کلرادو است. قدرت جامد، حمایت شده توسط BMW و فورد - در مسیر است شروع به تولید نسخه های حالت جامد خود کند تقریباً در همین زمان

افزایش مقدار پول نقد مورد نیاز برای یک کارخانه در شرایط اقتصادی فعلی چالش برانگیز خواهد بود، اما سینگ فکر می‌کند زمانی که سرمایه‌گذاران شانس رانندگی خودروهای آزمایشی با باتری‌های QuantumScape را داشته باشند، جمع‌آوری این پول دشوار نخواهد بود.

سینگ گفت: «خبر خوب در مورد بازارهای سرمایه ایالات متحده این است که اگر بتوانید نشان دهید که چیزی واقعی دارید و فرصت بازار واقعاً بزرگ است، سرمایه زیادی در دسترس است.