QuantumScape lance une plateforme ouverte pour des batteries à état solide à base de sulfures.
Le partenaire de Volkswagen a dévoilé une plateforme ouverte pour des batteries à état solide à base de sulfures. Elle vise à créer de nouvelles opportunités de licence et de co-développement pour les clients existants – ainsi qu’à permettre l’intégration de composants tiers.
Image symbolique : Une cellule développée par QuantumScape affichant le logo de l’entreprise.
Image : QuantumScape
QuantumScape a présenté sa nouvelle plateforme ouverte destinée à la prochaine génération de batteries à état solide, intitulée « Osprey ». Cette plateforme s’appuie sur la plateforme QSE existante de l’entreprise et intègre le séparateur en céramique développé par QuantumScape au cours des dernières années, ainsi que son concept éprouvé de batterie au lithium-métal sans anode, dotée d’un cathode solide. L’objectif principal de cette nouvelle plateforme pour l’entreprise américaine est de permettre « de nouvelles options de licence et de co-développement pour les clients actuels de QS, tout en élargissant son offre aux concepteurs de batteries entièrement à état solide à base de sulfures ».
Le contexte est que l’industrie des batteries travaille depuis longtemps sur des batteries à état solide basées sur des électrolytes sulfureux, mais aucune technologie commercialement viable n’a encore vu le jour. QuantumScape explique : « Les approches de batteries à état solide à base de sulfures sont très populaires dans l’industrie des batteries. Leur popularité est due à la haute conductivité ionique des électrolytes sulfureux et à la relative simplicité de leur traitement. Cependant, les sulfures présentent encore plusieurs limites importantes, notamment le besoin d’une forte pression appliquée, ainsi qu’une faible durée de vie en cycle et une incompatibilité avec le métal lithium. » Bien que des progrès significatifs aient été réalisés tout au long de la chaîne de valeur, « ces efforts ont été quelque peu fragmentés, et ils se heurtent tous aux mêmes limites fondamentales des sulfures en tant que séparateurs. »
La plateforme Osprey a donc été conçue pour résoudre ce problème et servir de nouvelle fondation ouverte. QuantumScape affirme qu’elle collabore déjà avec des partenaires de l’industrie automobile sur des projets de développement basés sur cette nouvelle plateforme, la collaboration commençant dès les premières étapes du développement des cellules. QuantumScape précise : « Alors que notre plateforme QSE est actuellement mise à l’échelle pour une production en série en tant que solution technologique complète, Osprey propose un modèle fondamentalement collaboratif pour le développement de batteries entièrement à état solide. » Les clients qui préfèrent un cathode à base de sulfure peuvent soit utiliser la technologie propriétaire de cathode à base de sulfure de QuantumScape, soit intégrer leur propre cathode dans la plateforme Osprey, ce qui « leur permet d’utiliser leur propre technologie de cathode, leurs matériaux et leur chaîne d’approvisionnement tout en bénéficiant des avantages du séparateur en céramique QS. »
QuantumScape fait désormais référence à ses cellules « Osprey », qui auraient atteint 1 000 cycles de charge complète tout en conservant une capacité d’environ 80 %, et permettraient une charge rapide de 10 % à 80 % en cinq minutes lors des tests initiaux. Selon l’entreprise, cela a été démontré dans des conditions standard exigeantes. Les paramètres spécifiques incluent des taux de charge/décharge de 1C/1C, une charge cathodique supérieure à 5 mAh/cm², une profondeur de décharge de 100 % à température ambiante – tout cela à une pression de 1 atmosphère. De plus, cette plateforme permet l’utilisation de cathodes à forte charge, ce qui permet une densité énergétique au niveau de la cellule allant jusqu’à environ 1 100 Wh/L.
La compatibilité des cathodes aurait été démontrée tant avec les cathodes solides développées par QuantumScape que celles fournies par des tiers. Le Dr Siva Sivaram, président et PDG de QS, résume ainsi : « Osprey est le fruit de années de recherches et de développement innovants, et nous sommes ravis de le présenter au public pour la première fois. L’industrie a investi massivement dans les batteries à base de sulfures, mais elle se heurte toujours aux mêmes limites fondamentales. Comme le montrent les données, Osprey peut surmonter ces limites. Nous croyons qu’Osprey peut libérer tout le potentiel des batteries à état solide, et notre objectif est de en faire la plateforme de référence pour le développement de ces batteries. »
Cependant, il reste des défis techniques à surmonter avant que l’Osprey ne soit prêt pour une production en série. Selon l’entreprise américaine, les clients du secteur automobile préfèrent généralement des cellules prismatiques plus grandes offrant une capacité supérieure à celle du design QSE-5 existant. Les résultats mentionnés proviennent cependant principalement de cellules de test à deux couches. Bien que celles-ci aient la même taille que le design de la cellule QSE-5, « des cellules plus grandes nécessiteront probablement à la fois plus de couches et plus d’espace par couche », indique l’entreprise. De plus, beaucoup de travail de développement reste à effectuer concernant le processus de production, car celui-ci n’a jusqu’à présent été démontré qu’à l’échelle de laboratoire.
En regardant en arrière sur l’histoire de l’entreprise : QuantumScape est l’un des développeurs de batteries à état solide les plus prometteurs aux États-Unis et bénéficie principalement du soutien de Volkswagen. À la fin de 2025, l’entreprise a annoncé avoir achevé l’installation des équipements essentiels pour la production pilote de ses cellules à état solide QSE-5 mentionnées précédemment à San Jose, en Californie, comme rapporté ici. En février 2026, la ligne de production pilote a été mise en service. Cette soi-disant Eagle Line est une ligne automatisée destinée à fabriquer des cellules de batterie QuantumScape, conçue pour servir de base à une future production en série. Cependant, QuantumScape ne vise pas à fabriquer ses propres cellules à grande échelle, mais prévoit plutôt de mettre en œuvre des projets à l’échelle de plusieurs GWh principalement grâce à des accords de licence avec des partenaires.
En octobre 2025, l’entreprise américaine a annoncé avoir commencé à livrer des échantillons de type B1 de la cellule QSE-5. Elle n’a pas précisé qui avait reçu ces nouveaux échantillons, mais Volkswagen fait probablement partie des destinataires, étant donné les liens forts entre QuantumScape et le constructeur automobile basé à Wolfsburg, liens qui se sont encore renforcés à l’été 2025 comme cela a été rapporté ici. Le programme commun porte sur la moto Ducati V21L, équipée de batteries à état solide et soumise à des essais approfondis. De plus, Honda est officiellement citée comme un partenaire clé de développement depuis le milieu de 2025.
Il est clair que la cellule QSE-5 deviendra le premier produit commercial de QuantumScape, avec une capacité de 5 Ah, une densité énergétique supérieure à 844 Wh/l, et un temps de charge de 12,2 minutes pour atteindre 80 % de niveau de charge. En octobre 2024, le fabricant a annoncé avoir lancé une production à petite échelle ainsi que la livraison de cellules de type B pour des essais par des clients du secteur automobile.
QuantumScape décrit spécifiquement la QSE-5 comme une cellule batterie à état solide de 84,5 mm x 65,6 mm x 4,6 mm. Cette cellule est également conçue pour fonctionner à de basses températures, jusqu’à -30 degrés Celsius. La QSE-5 a été précédée de deux prototypes de cellules chez QuantumScape : des échantillons de cellules « A0 » ont été livrés aux constructeurs automobiles pour des essais juste avant Noël 2022, suivis par les soi-disant cellules « Alpha-2 » en mars 2024.