大众汽车集团的固态电池合作伙伴 QuantumScape 近日在其发布第三季报时表示，已开始小批量生产其首批 B 样品的无阳极固态锂金属电池——QSE-5 B，这是该公司在2024年发展进度的一个重要里程碑。
这款QSE-5 B 样品锂金属固态电芯将成为 QuantumScape 第一款开始商业化的固态电池原型，容量为 5 Ah，这些固态电芯现已开始小规模生产和交付，用于汽车行业的客户进行测试。
大众汽车很可能是首批接收QSE-5 B 样品的汽车制造商之一。大众汽车自2012年参与该公司投资，目前由该公司的电池子公司PowerCo与QuantumScape进行合作。
QuantumScape 在第三季度报告中称，QSE-5 代表了该公司和整个电池行业的一个重要里程碑， “据我们所知，这些电池是有史以来第一个为汽车应用生产的无阳极固态锂金属电池设计”，并称这款电池能够同时在能量密度、放电功率、充电速度、低温性能和安全性方面提供卓越的性能。不过QuantumScape 也表示，还将对这款产品进行广泛的测试，”这将需要数月时间“。此外，还必须大幅改进电池可靠性、良率和设备生产效率等指标。
据悉，作为 QuantumScape 的第一款可商业化的全固态锂金属电池产品，QSE-5 B电芯尺寸为 84.5 毫米 x 65.6 毫米 x 4.6 毫米，容量为 5 Ah，能量密度达到844 Wh/L 或 301 Wh/kg，放电率高达 10C，在 45 摄氏度条件下，从 10% 充电至 80%大约需要 15 分钟。另外，该电池还具备良好的低温性能，可以在 -30 摄氏度的低温下工作。
在 QSE-5 之前，QuantumScape 已经推出了两个电池原型：该公司在 2022 年 12 月已将24层的“A0”电池样品交付给汽车制造商客户进行测试。 2023年10月，该公司称最新的 A0 原型电池在其潜在客户的电池测试实验室中实现了 1000 多次循环。2024年03月，该公司开始向客户发送 Alpha-2 全固态电池原型测试样品，Alpha-2电芯原型是作为A0 和 QSE-5 B0 电芯原型的中间步骤。这些电池原型均采用了一种被称为 FlexFrame 的设计格式，这种设计融合了传统的方形电池和软包电池的设计优势。
除了电池本身，该公司还在开发一种适合大规模生产的制造工艺。目前小规模的QSE-5 B样品所使用的固态陶瓷电解质隔膜采用了 “猛禽” (Raptor) 设备和生产工艺，该公司正在开发基于AI和机器学习功能的“Cobra 生产工艺”，计划2025年采用 Cobra 生产工艺进行较大规模的固态电解质隔膜生产。
今年7月，PowerCo与 QuantumScape 达成了协议，PowerCo将向QuantumScape支付特许权使用费获得后者的独家技术授权许可，并提供技术人才来帮助 QSE5 技术平台吉瓦时规模的工业化，初期的特许权使用费为1.3亿美元。PowerCo 将基于 QuantumScape 的技术平台进行锂金属固态电池的批量生产，计划建设40GWh的年产能，并可选择未来扩产到 80 GWh/年，足以支持每年生产大约 100 万辆电动汽车。目前双方正在 QuantumScape 位于圣何塞的工厂进行这些电池的联合开发活动。
