QuantumScape推出基于硫化物的固态电池开放平台
固态电池领域的专家、大众汽车的合作方QuantumScape推出了一款基于硫化物的固态电池开放平台。该平台旨在为现有客户创造新的许可及联合开发机会，同时允许整合外部厂商的组件。
示意图：由QuantumScape研发的带有公司标志的电池单元。
图片来源：QuantumScape
QuantumScape推出了名为“Osprey”的全新开放平台，用于开发下一代固态电池。该平台建立在该公司此前的“QSE”平台之上，采用了QuantumScape多年来研发的陶瓷隔膜，以及早已为人所知的无负极锂金属结构与固态正极设计。对于这家美国公司而言，新平台的重点在于为现有客户提供“新的许可与合作开发机会”，同时为开发硫化物基固态电池的厂商拓展更多产品选择。
背景是，电池行业早已开始研究基于硫化物电解质的固态电池，但目前尚未形成具有商业前景的技术。QuantumScape表示：“基于硫化物的固态电池方案在电池行业中颇受青睐，这得益于硫化物电解质的高离子传导性以及相对简单的加工工艺。但另一方面，硫化物可能会与金属锂发生反应，从而缩短电池的寿命。” 此外，这类装置在运行时通常需要较高的压力，这使其难以在车辆及许多其他应用中得到使用。尽管在整个产业链上已经取得了相当大的进展，但这些努力有时较为零散，且所有人都面临着使用硫化物作为分离剂时所存在的那些根本性限制。
“Osprey”平台正计划在此处发挥作用，作为新的开放型基础架构。QuantumScape表示已与汽车行业的合作伙伴开始基于该新平台开展研发项目，合作将从电池开发的早期阶段就开始。QuantumScape解释称：“虽然我们的QSE平台目前正在为大规模生产进行完善，但Osprey则是一种以合作为核心理念的固态电池开发模式。”那些倾向于使用硫化物基正极材料的客户，可以选择采用QuantumScape的专有硫化物基正极技术，或者将自己的正极材料整合到Osprey平台中。 “通过这种方式，他们能够使用自己的阴极技术、材料及供应链，同时享受 QuantumScape 陶瓷隔膜带来的优势。”
QuantumScape在谈及这一新平台时明确指出其使用的仍是“Osprey”电池，据称在初步测试中，这类电池能够完成1,000次完整充电循环，容量保持率约为80%，同时还能在5分钟内实现从10%到80%的快速充电。该公司称，这些性能已在严格的标准条件下得到验证。具体参数包括1C/1C的充放电速率、>5 mAh/cm²的负极充电密度、室温下100%的放电深度，且所有测试均在1个大气压的环境下进行。此外，该平台还支持使用高充电密度的负极，从而使电池单元级别的能量密度达到约1100 Wh/L。
该阴极的兼容性已得到验证，既可与该公司自研的固态阴极兼容，也可与第三方供应商的固态阴极兼容。QS公司总裁兼首席执行官Siva Sivaram博士总结道：“Osprey是多年开创性研究与开发工作的成果，我们很高兴能首次向公众展示它。该行业在硫化物基电池上投入了大量资金，但却始终面临同样的根本性限制。数据显示，Osprey能够突破这些限制。我们坚信Osprey能够充分释放固态电池的潜力，我们的目标就是将其打造成固态电池发展的领先平台。”
在“Osprey”实现大规模生产之前，仍然存在诸多技术挑战。据这家美国公司称，汽车行业的客户通常更倾向于使用尺寸更大的棱柱形电池，这类电池的容量高于目前的QSE-5设计。不过上述测试结果主要来自双层结构电池。虽然这类电池的表面积与QSE-5电池设计相同，但“对于更大的电池而言，预计需要更多的电池层以及每层更大的面积”，该公司表示。此外，在生产流程方面也还有大量开发工作要做，因为目前该流程仅在实验室规模上得到验证。
在此，让我们再回顾一下该公司的发展历程：QuantumScape是美国极具潜力的固态电池研发企业，主要得到大众汽车的扶持。2025年底，该公司宣布已在加利福尼亚州的圣何塞完成了用于上述QSE-5固态电池试点生产的关键设施建设，2026年2月又迎来了试点生产线的启用。这条被称为“Eagle Line”的生产线是QuantumScape用于制造电池单元的自动化生产线，旨在为未来的批量生产奠定基础。不过，QuantumScape并不打算自行进行大规模生产，而是希望通过向合作伙伴授权的方式，主要推动GWh级别的项目落地。
2025年10月，美国方面宣布已开始交付QSE-5电池的B1原型。该公司当时并未明确说明这些新原型被送给了谁。不过大众很可能在接收方之列，因为QuantumScape与大众集团的关系十分密切，且在2025年夏季进一步加深了这种合作。双方共同推进的项目核心是配备固态电池的杜卡迪V21L摩托车，该车型正在接受大量测试。此外，从今年年中开始，本田也成为了另一家知名的合作伙伴。
显然，名为QSE-5的电池将成为QuantumScape的首款商用产品——其容量为5安时，能量密度超过844瓦时/升，从10%充电状态充至80%状态仅需12.2分钟。据该公司称，2024年10月它已开始小规模生产这些电池，并向汽车行业客户供应用于测试的样品。
该公司明确指出，QSE-5是一种尺寸为84.5毫米×65.6毫米×4.6毫米的固态电池单元。该电池还能在低至-30摄氏度的极寒环境中正常工作。在QSE-5之前，QuantumScape已经推出了两款电池原型：在2022年圣诞节前，该公司就将“A0”型号的电池样品提供给汽车制造商进行测试；2024年3月又推出了所谓的“Alpha-2”型号电池。