QuantumScape bringt eine offene Plattform für sulfidbasierte Festkörperbatterien auf den Markt.
Der Volkswagen-Partner hat eine offene Plattform für auf Sulfiden basierende Festkörperbatterien vorgestellt. Ziel ist es, bestehenden Kunden neue Lizenzierungs- und Co-Entwicklungsmöglichkeiten zu bieten – sowie die Integration von Komponenten Dritter zu ermöglichen.
Symbolisches Bild: Eine von QuantumScape entwickelte Zelle mit dem Firmenlogo.
Bild: QuantumScape
QuantumScape hat seine neue offene Plattform für die nächste Generation von Festkörperbatterien unter dem Namen „Osprey“ vorgestellt. Die Plattform baut auf der bestehenden QSE-Plattform des Unternehmens auf und integriert den von QuantumScape in den vergangenen Jahren entwickelten keramischen Trenner sowie sein etabliertes lithiummetallbasiertes Design ohne Anode mit einem festen Kathodenmaterial. Das Hauptziel des US-Unternehmens mit der neuen Plattform ist es, „neue Lizenzierungs- und Co-Entwicklungsmöglichkeiten für aktuelle QS-Kunden zu schaffen und sein Angebot an Entwicklern von säurehaltigen, vollständig festkörperbasierten Batterien auszubauen.“
Hintergrund ist, dass die Batterieindustrie seit langem an festkörperbasierten Batterien auf der Basis von Sulfid-Elektrolyten arbeitet, doch bislang ist keine kommerziell nutzbare Technologie entstanden. QuantumScape erklärt: „Ansätze für festkörperbasierte Batterien auf Sulfidbasis sind in der gesamten Batterieindustrie weit verbreitet. Ihre Beliebtheit beruht auf der hohen ionischen Leitfähigkeit der Sulfid-Elektrolyte sowie der relativen Einfachheit ihrer Verarbeitung. Allerdings weisen Sulfide weiterhin mehrere erhebliche Einschränkungen auf, darunter den Bedarf an hohem Anpressdruck, eine geringe Zyklenlebensdauer sowie Inkompatibilität mit Lithiummetall.“ Obwohl im gesamten Wertschöpfungskettenprozess erhebliche Fortschritte erzielt wurden, „sind diese Bemühungen bislang eher fragmentiert und alle sind den gleichen grundlegenden Einschränkungen der Sulfide als Trennmittel ausgesetzt.“
Die Osprey-Plattform ist daher so konzipiert, dieses Problem zu lösen und als neue offene Grundlage zu dienen. QuantumScape gibt an, bereits mit Partnern aus der Automobilindustrie an Entwicklungsprojekten auf Basis dieser neuen Plattform zu arbeiten, wobei die Zusammenarbeit bereits in den frühen Phasen der Zellentwicklung beginnt. QuantumScape erläutert weiter: „Während unsere QSE-Plattform derzeit als vollständige Technologielösung für die Serienproduktion skaliert wird, bietet Osprey ein grundlegend kooperatives Modell für die Entwicklung von Batterien im reinen Festkörperformat.“ Kunden, die eine auf Sulfiden basierende Kathode bevorzugen, können entweder QuantumScape’s proprietäre Sulfid-Kathoden-Technologie nutzen oder ihre eigene Kathode in die Osprey-Plattform integrieren, was „es ihnen ermöglicht, ihre eigenen Kathoden-Technologien, Materialien und Lieferketten zu nutzen und gleichzeitig von dem QS-Keramiktrenner zu profitieren.“
QuantumScape bezieht sich nun auf seine „Osprey“-Zellen, die laut Berichten bei ersten Tests 1.000 vollständige Ladezyklen mit einem Kapazitätsverlust von etwa 80 % überstanden haben sowie in fünf Minuten von 10 % auf 80 % schnell aufgeladen werden konnten. Laut dem Unternehmen wurde dies unter anspruchsvollen Standardbedingungen nachgewiesen. Zu den spezifischen Parametern gehören Lade-/Entladegeschwindigkeiten von 1C/1C, eine Kathodenbeladung von >5 mAh/cm² sowie eine 100-%-Entlade Tiefe bei Raumtemperatur – alles bei einem Druck von 1 Atmosphäre. Zudem ermöglicht die Plattform den Einsatz von hochbelastbaren Kathoden, wodurch eine Energiedichte auf Zellebene von bis zu etwa 1.100 Wh/L erreicht werden kann.
Laut Berichten wurde die Kompatibilität der Kathoden sowohl mit den eigenen festen Kathoden von QuantumScape als auch mit festen Kathoden Dritter hergestellt. Dr. Siva Sivaram, Präsident und CEO von QS, fasst zusammen: „Osprey ist das Ergebnis jahrelanger bahnbrechender Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, und wir sind begeistert, es erstmals der Öffentlichkeit vorzustellen. Die Branche hat stark in sulfidbasierte Batterien investiert, stößt aber weiterhin auf dieselben grundlegenden Grenzen. Wie die Daten zeigen, kann Osprey diese Grenzen überwinden. Wir sind überzeugt, dass Osprey das volle Potenzial von vollständig festkörperbasierten Batterien freisetzen kann, und unser Ziel ist es, es zur führenden Plattform für die Entwicklung solcher Batterien zu machen.“
Doch es gibt weiterhin technische Herausforderungen, die gelöst werden müssen, bevor Osprey für die Serienproduktion bereit ist. Laut dem US-Unternehmen bevorzugen Kunden aus der Automobilindustrie in der Regel größere prismatische Zellen, die eine höhere Kapazität bieten als das derzeitige QSE-5-Design. Die genannten Ergebnisse stammen jedoch hauptsächlich von zweischichtigen Testzellen. Obwohl diese die gleiche Abmessung wie das QSE-5-Zelldesign haben, „werden größere Zellen voraussichtlich sowohl mehr Schichten als auch mehr Fläche pro Schicht erfordern“, so das Unternehmen. Zudem bleibt noch viel Entwicklungsaufwand beim Produktionsprozess übrig, da dieser bislang nur im Laborumfeld demonstriert werden konnte.
Betrachtet man die Unternehmensgeschichte: QuantumScape gehört zu den vielversprechendsten Entwicklern von Festkörperbatterien in den USA und wird hauptsächlich von Volkswagen unterstützt. Ende 2025 gab das Unternehmen bekannt, dass die Installation der wichtigsten Anlagen für die Pilotproduktion der erwähnten QSE-5-Festkörperzellen in San Jose, Kalifornien, abgeschlossen sei, wie hier berichtet. Im Februar 2026 wurde die Pilotanlage in Betrieb genommen. Diese sogenannte Eagle Line ist eine automatisierte Anlage zur Herstellung von QuantumScape-Batteriezellen, die als Grundlage für eine zukünftige Serienproduktion dienen soll. QuantumScape zielt jedoch nicht darauf ab, selbst in großem Maßstab Zellen herzustellen, sondern plant stattdessen, GWh-große Projekte vor allem durch Lizenzvereinbarungen mit Partnern umzusetzen.
Im Oktober 2025 gab das US-Unternehmen bekannt, dass es mit der Lieferung von B1-Proben der QSE-5-Zelle begonnen habe. Das Unternehmen nannte nicht, wer die neuen Proben erhalten hat, doch Volkswagen gehört vermutlich zu den Empfängern, da die Beziehungen zwischen QuantumScape und dem in Wolfsburg ansässigen Automobilhersteller stark sind und im Sommer 2025, wie hier berichtet, weiter gestärkt wurden. Schwerpunkt ihres gemeinsamen Programms ist das Ducati V21L-Motorrad, das mit Festkörperbatterien ausgestattet ist und umfangreichen Tests unterzogen wird. Zudem wird Honda seit Mitte 2025 öffentlich als wichtiger Entwicklungspartner genannt.
Es ist klar, dass die QSE-5-Zelle zum ersten kommerziellen Produkt von QuantumScape werden soll und über eine Kapazität von 5 Ah, eine Energiedichte von über 844 Wh/l sowie eine Ladezeit von 12,2 Minuten von 10 auf 80 Prozent Ladestand verfügt. Im Oktober 2024 gab der Hersteller bekannt, die kleine Serienproduktion sowie die Lieferung von B-Probezellen für Tests bei Automobilkunden aufgenommen zu haben.
QuantumScape beschreibt die QSE-5 konkret als eine Festkörperbatteriezelle mit den Abmessungen 84,5 mm x 65,6 mm x 4,6 mm. Die Zelle ist außerdem dafür konzipiert, bei niedrigen Temperaturen bis zu -30 Grad Celsius zu funktionieren. Der QSE-5 ging bei QuantumScape auf zwei Zellprototypen voran: Kurz vor Weihnachten 2022 wurden „A0“-Zellproben an Automobilhersteller zur Erprobung geliefert, gefolgt von den sogenannten „Alpha-2“-Zellen im März 2024.