年度電池“妖股”：QuantumScape(QS.US)的“固態(tài)電池”能顛覆特斯拉(TSLA.US)嗎?

本文來(lái)自微信公眾號(hào)“ 華爾街見聞 ”，作者：林菁揚(yáng) 。

2020年電動(dòng)汽車大牛市中，QuantumScape(QS.US)的年末崛起可謂最瘋狂的情節(jié)之一，或?qū)⑾硪粓?chǎng)顛覆性的變局。

11月通過(guò)SPAC殼公司上市后，這家專注固態(tài)電池技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)市值一路崛起，一度達(dá)到477億美元，超出福特當(dāng)前350億美元左右的市值。按照其初始估值33億美元計(jì)算，短短1個(gè)月，該股已飆漲13倍。

就在豐田汽車一則“有望成為全球首家量產(chǎn)搭載固態(tài)電池汽車廠商”的重磅新聞轟動(dòng)市場(chǎng)前一天，QuantumScape 公布了令人振奮的研發(fā)進(jìn)展。

12月8日公司在官網(wǎng)披露，其最新試驗(yàn)結(jié)果顯示，公司的技術(shù)解決了阻礙高能量密度固態(tài)電池廣泛采用的許多基本問(wèn)題，包括充電時(shí)間、循環(huán)壽命、安全和運(yùn)行溫度。

該項(xiàng)成果受到了2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Stan Whittingham的肯定，同時(shí)獲得了大眾汽車、比爾·蓋茨等大佬支持，卻與長(zhǎng)期以來(lái)的電動(dòng)車一哥特斯拉(TSLA.US)背道而馳。

什么是固態(tài)電池?

長(zhǎng)期以來(lái)，固態(tài)電池一直被視為一種突破當(dāng)今電動(dòng)汽車性能限制的方法。

華爾街見聞此前文章中曾介紹，動(dòng)力電池可以算作電動(dòng)車的“心臟”，而固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。

傳統(tǒng)鋰離子電池主要由正負(fù)極材料、電解液和隔膜組成。正負(fù)極材料決定了電池的容量，電解液及隔膜作為傳輸鋰離子的介質(zhì)。

固態(tài)電池則是使用固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜。固態(tài)鋰電池之所以受歡迎，主要是各方面優(yōu)勢(shì)突出：不僅安全性更好、起火風(fēng)險(xiǎn)大幅降低，能量密度也高于采取相同正負(fù)極材料的傳統(tǒng)鋰電池。

圖片來(lái)源：天風(fēng)證券

天風(fēng)證券在今年9月的研報(bào)中提到，鋰電池快充帶來(lái)的安全隱患，包括熱效應(yīng)和析晶。相比之下，固態(tài)電池安全性能卓越，是鋰電池安全性的關(guān)鍵解決方案之一。

QuantumScape的固態(tài)電池好在哪?

Stan Whittingham表示，制造固態(tài)電池最難的部分是需要同時(shí)滿足高能量密度(1000 Wh/L)、快速充電、長(zhǎng)循環(huán)壽命和廣泛溫度范圍的要求。這次的數(shù)據(jù)顯示，QuantumScape的電池單元滿足所有這些要求，這是以前從未報(bào)道過(guò)的。他認(rèn)為：

如果QuantumScape可以把這項(xiàng)技術(shù)投入量產(chǎn)，那么它就有可能改變整個(gè)行業(yè)。

基于單層電池測(cè)試的結(jié)果顯示，該公司的固態(tài)電池只要15分鐘就能充電80%，比傳統(tǒng)電池或其他固態(tài)電池路線的速度更快。此外，數(shù)據(jù)還顯示，該技術(shù)適應(yīng)的溫度范圍也極為廣泛，甚至在零下30攝氏度也能運(yùn)行。

圖片來(lái)源：QuantumScape官網(wǎng)

而據(jù)Cnbeta，1000 Wh/L的能量密度相當(dāng)于 380~500 Wh/kg。作為對(duì)比，曾有研究學(xué)者表示，特斯拉Model 3所使用的松下“2170”電池的能量密度在260Wh/kg。

此外QuantumScape的設(shè)計(jì)不同之處在于，其固態(tài)電池有兩層，包括陰極和固態(tài)陶瓷隔板，沒有制造陽(yáng)極。當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子離開陰極，穿過(guò)陶瓷隔板，在陽(yáng)極集成板上形成一層薄金屬層，形成陽(yáng)極。

這進(jìn)一步減小了電池體積，使得QuantumScape的固態(tài)電池幾乎與卡片同等大小，同時(shí)可能以更低成本提供更多電力。這一點(diǎn)很關(guān)鍵，因?yàn)殡妱?dòng)汽車長(zhǎng)期以來(lái)一直受到電池成本相對(duì)較高的限制，價(jià)格也因此比內(nèi)燃機(jī)汽車更貴。

顛覆特斯拉?

特斯拉CEO馬斯克一直以來(lái)并不看好固態(tài)電池。9月份的特斯拉“電池日”上，固態(tài)電池并沒有出現(xiàn)在被討論的眾多產(chǎn)品中。馬斯克在第三季度業(yè)績(jī)發(fā)布會(huì)上告訴分析師，就節(jié)省電池空間而言，移除傳統(tǒng)陽(yáng)極“并不像聽起來(lái)那么好”。

不過(guò)如果固態(tài)電池新技術(shù)真的被廣泛應(yīng)用直至成為主流，相比其他電動(dòng)車廠商，這對(duì)特斯拉而言可能更意味著一場(chǎng)大變革。

目前各大廠商正在使用的鋰電池中，元器件的狀態(tài)基本已經(jīng)成型：要么疊加式要么滾筒式。

滾筒式是特斯拉的選擇，相比之下，其他大多數(shù)電動(dòng)汽車更傾向于使用疊加式電池。而由于固態(tài)電池比液態(tài)電池更加易碎，它們做成疊加式要比滾動(dòng)式容易得多。

如今，豐田可能擁有最先進(jìn)的固態(tài)電池，它計(jì)劃在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)上使用固態(tài)電池作為原型車的動(dòng)力，并計(jì)劃在2025年前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但分析師表示，這項(xiàng)技術(shù)最早可能要到20年代末才能在成本上與當(dāng)今的電池競(jìng)爭(zhēng)，如果需要改變策略，特斯拉還有時(shí)間。

分析師表示，QuantumScape在打一場(chǎng)長(zhǎng)期游戲，其商業(yè)計(jì)劃并未設(shè)想到2026年之前任何有意義的收入，也不能保證其解決方案會(huì)勝過(guò)豐田和其他公司。但一旦QuantumScape取得某種意義上的成功，特斯拉或?qū)⑹艿阶畲蟛啊?/p>

值得一提的是，QuantumScape上月披露的測(cè)試數(shù)據(jù)是基于單層單層電池測(cè)試的結(jié)果，但伯恩斯坦電池行業(yè)分析師Mark Newman表示：“隨著生產(chǎn)層數(shù)的增加，制造方面的挑戰(zhàn)會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)?！?/p>

(編輯：王岳川)