QuantumScape lance une plateforme ouverte pour les batteries solides à base de sulfures
QuantumScape, spécialiste des batteries à solides et partenaire de Volkswagen, présente une plateforme ouverte pour des batteries à solides à base de sulfure. Elle vise à offrir aux clients existants de nouvelles possibilités de licence et de co-développement – ainsi qu’à permettre l’intégration de composants provenant d’autres entreprises.
Image symbolique : Une cellule développée par QuantumScape affichant son logo.
Image : QuantumScape
QuantumScape lance sa nouvelle plateforme ouverte destinée à la prochaine génération de batteries solides, intitulée « Osprey ». Elle s’appuie sur la plateforme existante de l’entreprise (« QSE ») et intègre le séparateur en céramique développé par QuantumScape au cours des dernières années, ainsi que le concept déjà connu de batterie en métal lithium sans anode, avec une cathode fixe. Avec cette nouvelle plateforme, les Américains visent avant tout à offrir « de nouvelles possibilités de licence et de co-développement pour les clients existants, ainsi qu’à élargir l’offre destinée aux concepteurs de batteries solides à base de sulfures ».
Le contexte est que l’industrie des batteries travaille depuis longtemps sur des batteries solides à base d’électrolytes sulfureux, mais aucune technologie commercialement prometteuse n’en a pour l’instant émergé. QuantumScape explique : « Les approches basées sur des batteries solides à base de sulfures jouissent d’une grande popularité dans l’industrie des batteries. Cela est dû à la haute conductivité ionique des électrolytes sulfureux ainsi qu’à leur traitement relativement simple. D’un autre côté, les sulfures peuvent réagir avec le lithium métallique, ce qui raccourcit la durée de vie de la batterie. » De plus, leur fonctionnement nécessite généralement une pression élevée, ce qui est peu pratique pour leur utilisation dans les véhicules et de nombreuses autres applications. Bien que des progrès considérables aient déjà été réalisés tout au long de la chaîne de valeur, « ces efforts ont été en partie fragmentés, et tous se sont heurtés aux mêmes contraintes fondamentales liées à l’utilisation de sulfures comme séparateurs ».
La plateforme « Osprey » doit fonctionner précisément en ce lieu et servir de nouvelle base ouverte. QuantumScape affirme déjà travailler avec des partenaires de l’industrie automobile sur des projets de développement basés sur cette nouvelle plateforme. La collaboration commence dès une phase précoce du développement des cellules. QuantumScape explique : « Alors que notre plateforme QSE est actuellement mise à l’échelle en tant que solution technologique complète pour la production de masse, Osprey représente un modèle fondamentalement axé sur la coopération pour le développement de batteries solides. » Les clients qui préfèrent une cathode à base de sulfure pourraient soit recourir à la technologie propriétaire de cathodes à base de sulfure de QuantumScape, soit intégrer leur propre cathode dans la plateforme Osprey. « De cette manière, ils peuvent utiliser leur propre technologie cathodique, leurs matériaux et leur chaîne d’approvisionnement, tout en bénéficiant des avantages du séparateur en céramique de QuantumScape. »
Déjà maintenant, QuantumScape parle clairement, dans le contexte de sa nouvelle plateforme, de ses cellules « Osprey », qui auraient atteint, lors des premiers tests, 1 000 cycles de charge complets avec un maintien de la capacité d’environ 80 %, ainsi qu’une charge rapide permettant d’atteindre 80 % en cinq minutes. Cela aurait été démontré dans des conditions standard exigeantes, selon l’entreprise. Sont mentionnées spécifiquement des taux de charge/décharge de 1C/1C, une charge cathodique de >5 mAh/cm², une profondeur de décharge de 100 % à température ambiante – et tout cela à une pression de 1 atmosphère. De plus, la plateforme permet l’utilisation de cathodes fortement chargées, ce qui permet une densité énergétique au niveau de la cellule allant jusqu’à environ 1100 Wh/L.
La compatibilité des cathodes a été démontrée tant avec les cathodes solides développées en interne que celles fournies par des tiers. Dr Siva Sivaram, président et PDG de QS, résume : « Osprey est le fruit de nombreuses années de recherches et de développements pionniers, et nous sommes ravis de pouvoir le présenter au grand public pour la première fois. Le secteur a investi massivement dans les batteries à base de sulfures, mais il se heurte constamment aux mêmes limites fondamentales. Comme le montrent les données, Osprey peut surmonter ces contraintes. Nous sommes convaincus qu’Osprey peut exploiter tout le potentiel des batteries à électrodes solides, et notre objectif est de en faire la plateforme de référence pour leur développement. »
Il reste cependant de sérieuses difficultés techniques avant que l’« Osprey » ne soit prêt pour la production en série. Selon l’entreprise américaine, les clients du secteur automobile préfèrent généralement des cellules prismatiques de plus grand format, offrant une capacité supérieure à celle du design QSE-5 actuel. Cependant, les résultats mentionnés ci-dessus proviennent principalement de cellules de test à deux couches. Bien qu’elles aient la même surface de base que le design de cellule QSE-5, « il faudra probablement davantage de couches ainsi qu’une surface plus grande par couche pour des cellules plus grandes », indique-t-on. De plus, beaucoup de travail de développement reste à effectuer en ce qui concerne le processus de production, car celui-ci n’a jusqu’à présent été démontré qu’à l’échelle de laboratoire.
Revenons un instant sur l’histoire de l’entreprise : QuantumScape fait partie des développeurs prometteurs de batteries solides aux États-Unis et est principalement soutenue par Volkswagen. À la fin de 2025, l’entreprise a annoncé avoir achevé l’installation d’équipements essentiels pour la production pilote de ses cellules solides QSE-5 mentionnées précédemment à San Jose, en Californie, et en février 2026, la ligne de production pilote a été mise en service. Cette ligne dite Eagle Line est une ligne automatisée pour la fabrication de cellules de batterie par QuantumScape, destinée à servir de base à une future production en série. Cependant, QuantumScape ne vise pas une production de masse propre, mais souhaite réaliser des projets à l’échelle GWh principalement en accordant des licences à des partenaires.
En octobre 2025, les Américains ont annoncé avoir commencé la livraison de prototypes B1 de la cellule QSE-5. Ils n’ont pas précisé à qui l’entreprise avait transmis ces nouveaux prototypes à l’époque. Volkswagen fait cependant probablement partie des destinataires, car les liens entre QuantumScape et les dirigeants de Volkswagen sont étroits et ont été renforcés à l’été 2025. Au cœur de ce programme commun se trouve la moto Ducati V21L, équipée de batteries solides et soumise à de nombreux tests. De plus, un autre partenaire de développement de renom, Honda, a été révélé depuis le milieu de l’année.
Il est clair que la cellule nommée 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 passer de 10 % à 80 % de SoC (état de charge). En octobre 2024, le fabricant a commencé, selon ses propres dires, à produire et à livrer en petite quantité des échantillons de type B destinés à des tests auprès de clients du secteur automobile.
Quant à la QSE-5, l’entreprise la décrit précisément comme une cellule de batterie solide mesurant 84,5 mm x 65,6 mm x 4,6 mm. Cette cellule doit également fonctionner à des températures très basses allant jusqu’à -30 degrés Celsius. Deux prototypes de cellules ont précédé le QSE-5 chez QuantumScape : les échantillons de type « A0 » avaient déjà été fournis aux constructeurs automobiles pour des tests peu avant Noël 2022. En mars 2024, ont suivi les cellules dites « Alpha-2 ».