Hvorfor QuantumScape-investorer stadig venter på nye EV-batterier

Rummet for elektriske køretøjer har set en håndfuld imponerende aktiemarkedsdebuter i de seneste år, men batteristart QuantumScape's De første par ugers handel var bemærkelsesværdige, selv efter EV-aktiestandarder.  

QuantumScape, som blev grundlagt i 2010, blev børsnoteret via en fusion med et specialopkøbsselskab eller SPAC. Dens aktie steg med 49 % på dens første handelsdag i november 2020 og var steget til et højdepunkt på $131.67 den 22. december - en gevinst på over 400 % på mindre end en måned.

Den kørsel gav QuantumScape en iøjnefaldende værdiansættelse på 54 milliarder dollar, drevet af investorernes begejstring over virksomhedens solid-state batteriteknologi, såkaldt fordi den fjerner den brændbare væske eller gelelektrolyt, der findes i nutidens lithium-ion-batterier. Hvad mere er, så skadede det ikke den bilgigant Volkswagen var en stor investor, eller at Bill Gates også havde taget en aktiepost.

Men hypen, der omgav virksomheden i slutningen af ​​2020, ser ud til at være næsten tørret ud, hvor den engang så rødglødende aktie mistede omkring 92 % af sin værdi fra denne rekordhøje.

QuantumScape står ved de høje påstande, det fremsatte i 2020, og siger, at dets batterier stadig er på vej til at gå i produktion om et par år. Men virksomheden står over for en lang, kontantintensiv vej med test forude. Konkurrencen skærpes kun, og Wall Street venter stadig.

Investorer er muligvis gået videre, men bilindustrien følger stadig med: Ud over Volkswagen sagde QuantumScape, at det nu har tre andre bilproducent-partnere, der har skrevet under på at teste virksomhedens batterier. Indtil videre er disse bilproducenter unavngivne.

Det er ikke svært at se, hvorfor bilproducenter er så interesserede i solid-state batteriteknologi. Nutidens lithium-ion-batterier er generelt ret pålidelige, men deres størrelse, vægt og opladningstider gør dem mindre end ideelle til elektriske køretøjer. Og selvom EV-brande er sjældne, har de en tendens til at være intense og svære at slukke, til dels fordi lithium-ion-batterier kan brænde i timevis.

De batterier, som QuantumScape arbejder på at udvikle, kaldes "solid state", fordi de ikke har brug for den væske eller gelelektrolyt, der findes inde i eksisterende batterier. En solid-state batteripakke kan være mindre og lettere end en lithium-ion batteripakke med tilsvarende kapacitet, og fraværet af væske indeni gør, at de er mindre tilbøjelige til at antænde.

I december 2020 lovede QuantumScape CEO Jagdeep Singh et pålideligt solid-state batteri i stor skala omkring midten af ​​årtiet. Her er nogle af de påstande, han fremsatte under en livestreamet præsentation af tidlige testresultater:

• QuantumScapes batterier kunne genoplades fra nul til 80 % af kapaciteten på kun 15 minutter, hvilket er cirka halvdelen af ​​den tid, der kræves af de fleste lithium-ion EV-batterier.
• En elbil, der bruger virksomhedens batterier, ville have op til 80 % større rækkevidde end en drevet af nuværende lithium-ion-batterier med tilsvarende vægt.
• QuantumScapes battericeller var "i stand til at holde i hundredtusindvis af miles" i en lang række temperaturer, inklusive så kolde som minus 22 Fahrenheit.

"Hvis QuantumScape kan få denne teknologi ind i masseproduktion, rummer den potentialet til at transformere industrien," sagde Stan Whittingham, medopfinder af lithium-ion-batteriet og vinder af 2019 Nobelprisen i kemi, i en QuantumScape-pressemeddelelse.

Det virkede næsten for godt til at være sandt. Forskere havde puslet med solid-state batterier i årtier uden held.

Opfinderne stod over for en vigtig udfordring. Sådanne batterier var tilbøjelige til at fejle på grund af dendritter - nålelignende strukturer, der dannes indeni, ofte i løbet af få uger, som kan kortslutte dem og ende deres liv.

QuantumScapes nøgleinnovation er en separator lavet af et proprietært fleksibelt keramisk materiale, der modstår dendritter og ikke kan antændes. Hvis det virker efter hensigten, bør solid-state batterier kunne overleve lige så længe som et typisk lithium-ion batteri, mens de bevarer alle de håbede fordele.

QuantumScape er stadig mindst et par år væk fra at kunne masseproducere sine batterier. Men i laboratorietest ser dens teknologi ud til at virke.

I den 2020-livestream-test, der sendte virksomhedens aktie i vejret, sagde QuantumScape, at en lille prototype af dets batteri holdt op i over 800 cyklusser med opladning og dræning - omtrent det antal, som en elbils batteri ville holde i løbet af sin levetid.

Men det testbatteri var en nedskaleret version, og dimensionering op til et batteri, der er klar til brug i elektriske køretøjer, har været en langsom proces.

QuantumScape var i stand til at gentage den 800-cyklus test to gange sidste år med lidt opskalerede batterier. En større klarede sig gennem 500 cyklusser i en testrunde tidligere på året. Men virksomheden er stadig et par udviklingsrunder væk fra at opnå en prototype i fuld størrelse.

De nødvendige trin for at gøre QuantumScapes batterier klar til brug på vejen vil tage mindst to år - og sandsynligvis mere - at gennemføre.

Når den nuværende prototype når tærsklen for 800-cyklus test, bliver virksomheden nødt til at bygge og teste et "A sample" batteri, der er næsten fuld størrelse, men stadig ikke helt hvad det planlægger at masseproducere.

Singh fortalte CNBC i et interview i april, at Et prøveprodukt vil være klar i år til at blive sendt til Volkswagen og selskabets andre bilpartnere til test.

Så kommer "B-prøven", svarende til sin forgænger, men fremstillet på en prototype-samlebånd, med værktøj, der ligner, men mindre og enklere end de maskiner, QuantumScape planlægger at bruge på sin endelige fuldhastighedsproduktionslinje.

"Formålet med A-prøven er, at kunden skal være i stand til at validere, at batteriet faktisk kan fungere, som det skal fungere," sagde Singh. "Formålet med B-prøven er derefter at tage det batteri og bruge det til at lave testbiler."

Det sidste trin ville være en endelig prototype, en C-prøve, der skal laves til fuldskala-samlebåndet. Singh sagde, at han i øjeblikket forventer, at QuantumScape leverer C-prøver i 2024 eller 2025.

Men selv de første testbiler vil ikke være klar til vejen, sagde Singh. I stedet vil de være en vigtig milepæl for virksomheden og dens bilproducentpartnere. Bagefter vil testbiler bygget med disse C-prøvebatterier være klar til produktion.  

Disse runder med udvikling, produktion og test vil kræve betydelige kontantbeløb.

Singh sagde, at han er overbevist om, at QuantumScape har nok kontanter - omkring 1.3 milliarder dollars i slutningen af ​​marts - til at kunne levere disse C-prøvebatterier til sine bilpartnere til test. Men det bliver nødt til at skaffe flere penge til at bygge en fabrik, der er stor nok til at forsyne bilproducenter i stor skala.

Inden da kan det have konkurrence.

Toyota har sagt, at det arbejder på at udvikle sine egne solid-state batterier internt og mindst én anden opstart - Colorado-baseret Solid kraft, støttet af BMW , Ford Motor - er på vej til begynde at fremstille sine egne solid-state versioner omkring samme tid.

At hæve mængden af ​​kontanter, der er nødvendige for en fabrik, ville være udfordrende at gøre i det nuværende økonomiske miljø, men Singh mener, at det ikke vil være svært at skaffe disse penge, når først investorer har haft chancen for at køre testkøretøjer drevet af QuantumScape-batterier.

"Den gode nyhed om de amerikanske kapitalmarkeder er, at hvis du kan demonstrere, at du har noget reelt, og at markedsmuligheden er virkelig stor, så er der en masse kapital til rådighed," sagde Singh.