QuantumScape launcht offene Plattform für sulfidbasierte Feststoffbatterien

Der Feststoffbatterie-Spezialist und Volkswagen-Partner QuantumScape präsentiert eine offene Plattform für Festkörperbatterien auf Sulfidbasis. Sie soll für Bestandskunden neue Lizenzierungs- und Mitentwicklungsmöglichkeiten schaffen – und auch die Integration von firmenfremden Komponenten erlauben.

Symbolbild: Eine von QuantumScape entwickelte Zelle mit Firmenlogo.

Bild: QuantumScape

QuantumScape führt seine neue, offene Plattform für die nächste Generation an Feststoffbatterien unter dem Namen „Osprey“ ein. Sie baut auf der bisherigen Plattform („QSE“) des Unternehmens auf und enthält entsprechend den von QuantumScape in den vergangenen Jahren entwickelten keramischen Separator und das ebenfalls schon bekannte anodenfreies Lithium-Metall-Design mit einer festen Kathode. Den US-Amerikanern geht es bei der neuen Plattform vor allem darum, „neue Lizenzierungs- und Mitentwicklungsmöglichkeiten für bestehende Kunden sowie eine Erweiterung des Angebots für Entwickler von Feststoffbatterien auf Sulfidbasis“ zu ermöglichen.

Hintergrund ist, dass die Batteriebranche schon länger an Festkörperbatterien auf Basis von Sulfidelektrolyten arbeitet, daraus bisher jedoch noch keine kommerziell vielversprechende Technologie geworden ist. QuantumScape führt aus: „Ansätze für Festkörperbatterien auf Sulfidbasis erfreuen sich in der Batteriebranche großer Beliebtheit. Dies ist auf die hohe Ionenleitfähigkeit von Sulfidelektrolyten sowie deren vergleichsweise einfache Verarbeitung zurückzuführen. Andererseits können Sulfide mit Lithium-Metall reagieren, was die Lebensdauer der Batterie verkürzt. Zudem erfordern sie für den Betrieb in der Regel einen hohen Druck, was für den Einsatz in Fahrzeugen und vielen anderen Anwendungen unpraktisch ist.“ Zwar seien entlang der gesamten Wertschöpfungskette schon beachtliche Fortschritte erzielt worden, „diese Bemühungen waren jedoch teilweise fragmentiert, und alle stießen auf dieselben grundlegenden Einschränkungen, die mit der Verwendung von Sulfiden als Separatoren einhergehen.“

Die „Osprey“-Plattform soll genau an dieser Stelle wirken und als neue offene Basis dienen. QuantumScape gibt an, bereits mit Partnern aus der Automobilindustrie an Entwicklungsprojekten zu arbeiten, die auf der neuen Plattform fußen. Die Zusammenarbeit beginnt dabei in einer frühen Phase der Zellentwicklung. QuantumScape erläutert: „Während unsere QSE-Plattform derzeit als umfassende Technologielösung für die Massenproduktion skaliert wird, stellt Osprey ein grundlegend auf Kooperation ausgerichtetes Modell für die Entwicklung von Festkörperbatterien dar.“ Kunden, die eine sulfidbasierte Kathode bevorzugen, könnten entweder auf QuantumScapes proprietäre sulfidbasierte Kathodentechnologie zurückgreifen oder ihre eigene Kathode in die Osprey-Plattform einbringen. „Auf diese Weise können sie ihre eigene Kathodentechnologie, ihre Materialien und ihre Lieferkette nutzen und gleichzeitig von den Vorteilen des keramischen Separators von QuantumScape profitieren.“

Schon jetzt spricht QuantumScape in Zusammenhang mit der neuen Plattform aber dezidiert von seinen „Osprey“-Zellen, die in ersten Tests 1.000 vollständige Ladezyklen mit einer Kapazitätserhaltung von ca. 80 Prozent und eine Schnellladung von 10 auf 80 Prozent in fünf Minuten erreicht haben sollen. Dies sei unter anspruchsvollen Standardbedingungen nachgewiesen worden, heißt es. Genannt werden konkret Lade-/Entladeraten von 1C/1C, eine Kathodenbeladung von >5 mAh/cm², eine Entladetiefe von 100 % bei Raumtemperatur – und das alles bei einem Druck von 1 Atmosphäre. Darüber hinaus ermögliche die Plattform den Einsatz hochbeladener Kathoden, die eine Energiedichte auf Zellenebene von bis zu ca. 1100 Wh/L erlauben.

Die Kompatibilität der Kathoden soll dabei sowohl mit den hauseigenen Festkathoden als auch mit Festkathoden von Drittanbietern nachgewiesen worden. Dr. Siva Sivaram, Präsident und CEO von QS, resümiert: „Osprey ist das Ergebnis jahrelanger, wegweisender Forschungs- und Entwicklungsarbeit, und wir freuen uns, es nun erstmals der Öffentlichkeit vorzustellen. Die Branche hat massiv in sulfidbasierte Batterien investiert, stößt dabei jedoch immer wieder auf dieselben grundlegenden Grenzen. Wie die Daten zeigen, kann Osprey diese Einschränkungen überwinden. Wir sind überzeugt, dass Osprey das volle Potenzial von Festkörperbatterien erschließen kann, und unser Ziel ist es, sie zur führenden Plattform für die Entwicklung von Festkörperbatterien zu machen.“

Technische Herausforderungen gibt es aber durchaus noch, bevor „Osprey“ für die Massenproduktion ausgereift ist. Laut dem US-Unternehmen bevorzugen Kunden aus der Automobilindustrie in der Regel prismatische Zellen in einem größeren Format, die eine höhere Kapazität bieten als das bisherige QSE-5-Design. Die oben genannten Ergebnisse stammen aber noch primär aus zweischichtigen Testzellen. Diese weisen zwar dieselbe Grundfläche auf wie das QSE-5-Zelldesign, „für größere Zellen werden jedoch voraussichtlich sowohl mehr Schichten als auch eine größere Fläche pro Schicht erforderlich sein“, heißt es. Und auch beim Produktionsprozess warte noch viel Entwicklungsarbeit, denn bisher ist dieser nur im Labormaßstab demonstriert.

Schauen wir an dieser Stelle noch einmal auf den Werdegang der Firma zurück: QuantumScape gehört zu den vielversprechenden Feststoffbatterie-Entwicklern in den USA und wird allen voran von Volkswagen unterstützt. Ende 2025 gab die Firma an, die Installation wichtiger Anlagen für die Pilotproduktion seiner oben erwähnten QSE-5-Feststoffzellen im kalifornischen San Joseabgeschlossen zu haben, im Februar 2026 folgte die Einweihung der Pilotlinie. Diese sogenannte Eagle Line ist eine automatisierte Linie zum Bau von Batteriezellen von QuantumScape, die als Grundlage für die künftige Serienproduktion dienen soll. Allerdings strebt QuantumScape keine eigene Massenfertigung an, sondern will Projekte im GWh-Maßstab allen voran durch die Vergabe von Lizenzen an Partner realisieren.

Im Oktober 2025 meldeten die US-Amerikaner, mit der Auslieferung von B1-Mustern der QSE-5-Zellebegonnen zu haben. An wen die Firma die neuen Muster weitergegeben hat, präzisierte sie seinerzeit nicht. Volkswagen dürfte aber unter den Empfängern sein, denn die Bande zwischen QuantumScape und den Wolfsburgern ist eng und im Sommer 2025nochmals verstärkt worden. Im Mittelpunkt des gemeinsamen Programms steht dabei dasMotorrad Ducati V21L, das mit Feststoffbatterien versehen und ausgiebig getestet wird. Und auch mit Honda ist seit Mitte des Jahres ein weiterer namhafter Entwicklungspartner publik.

Klar ist:Die Zelle namens QSE-5soll das erste kommerzielle Produkt von QuantumScape werden – mit einer Kapazität von 5 Ah, einer Energiedichte von über 844 Wh/l und einer Ladedauer von 12,2 Minuten von 10 % auf 80 % SoC (State of Charge). Im Oktober 2024 startete der Hersteller eigenen Angaben zufolge in kleinem Umfang sowohl mit der Fertigung als auch mit der Lieferung der B-Muster für Tests an Kunden im Automobilbereich.

Die QSE-5 bezeichnet das Unternehmen konkret als 84,5mm x 65,6mm x 4,6mm messende Feststoffbatteriezelle. Die Zelle soll zudem auch bei tiefen Temperaturen von bis zu -30 Grad Celsius funktionieren. Der QSE-5 gingen bei QuantumScape bereits zwei Zellprototypen voraus: Die „A0“-Zellmuster hatte die Firma bereitskurz vor Weihnachten 2022an Automobilhersteller zum Testen geliefert. Im März 2024 folgten die sogenannten„Alpha-2“-Zellen.