QuantumScape lancia una piattaforma aperta per batterie a stato solido a base di solfuri.
Il partner di Volkswagen ha presentato una piattaforma aperta per batterie a stato solido a base di solfuri. L’obiettivo è creare nuove opportunità di licenza e sviluppo congiunto per i clienti esistenti, nonché consentire l’integrazione di componenti di terze parti.
Immagine simbolica: Una cellula sviluppata da QuantumScape con il logo dell’azienda.
Immagine: QuantumScape
QuantumScape ha presentato la sua nuova piattaforma aperta per la prossima generazione di batterie a stato solido, denominata “Osprey”. Questa piattaforma si basa sulla già esistente piattaforma QSE dell’azienda e integra il separatore in ceramica sviluppato da QuantumScape negli ultimi anni, nonché il suo noto design a litio-metallo senza anodo con catodo solido. L’obiettivo principale dell’azienda statunitense con questa nuova piattaforma è quello di offrire “nuove opzioni di licenza e sviluppo congiunto per i clienti attuali di QS e di ampliare la propria offerta ai sviluppatori di batterie a stato solido a base di solfuri”.
Il contesto è che l’industria delle batterie lavora da tempo su batterie a stato solido basate su elettroliti a solfuro, ma finora non è emersa alcuna tecnologia commercialmente viable. QuantumScape spiega: “I metodi per batterie a stato solido a base di solfuro sono molto diffusi in tutto il settore delle batterie. La loro popolarità è dovuta all’alta conduttività ionica degli elettroliti a solfuro e alla relativa semplicità nella loro lavorazione. Tuttavia, i solfuri presentano ancora diverse limitazioni significative, tra cui la necessità di elevate pressioni, una scarsa durata nel ciclo di carica/scarica e incompatibilità con il metallo di litio”. Nonostante siano stati fatti notevoli progressi lungo l’intera catena di valore, “questi sforzi sono stati in parte frammentati e tutti hanno incontrato le stesse limitazioni fondamentali dei solfuri come materiali separatori”.
La piattaforma Osprey è quindi progettata per risolvere questo problema e fungere da nuova base aperta. QuantumScape afferma di stare già collaborando con partner del settore automobilistico su progetti di sviluppo basati sulla nuova piattaforma, con una collaborazione che inizia nelle fasi iniziali dello sviluppo delle celle. QuantumScape spiega: “Mentre la nostra piattaforma QSE è attualmente in fase di ampliamento per la produzione di massa come soluzione tecnologica completa, Osprey offre un modello fondamentalmente collaborativo per lo sviluppo di batterie a stato solido interamente solidi.” I clienti che preferiscono un catodo a base di solfuro possono utilizzare la tecnologia proprietaria di QuantumScape per catodi a base di solfuro oppure integrare il proprio catodo nella piattaforma Osprey, il che “consente loro di sfruttare la propria tecnologia, i propri materiali e la propria catena di approvvigionamento, ottenendo al contempo i vantaggi del separatore ceramico QS.”
QuantumScape indica ora le sue cellule “Osprey”, le quali, secondo quanto riportato, hanno resistito a 1.000 cicli di carica completi mantenendo circa l’80% della capacità iniziale, e hanno permesso una carica rapida dal 10% all’80% in soli cinque minuti durante i test iniziali. La società afferma che ciò sia stato dimostrato in condizioni standard molto impegnative. I parametri specifici includono tassi di carica/scarica di 1C/1C, un carico del catodo superiore a 5 mAh/cm², una profondità di scarica del 100% a temperatura ambiente, tutto a una pressione di 1 atmosfera. Inoltre, la piattaforma consente l’uso di catodi ad alto carico, permettendo una densità energetica a livello di cella di fino a circa 1.100 Wh/L.
Si dice che la compatibilità dei catodi sia stata dimostrata sia con i catodi solidi sviluppati da QuantumScape stessa sia con quelli forniti da terze parti. Il dottor Siva Sivaram, presidente e CEO di QS, riassume così: “Osprey è il risultato di anni di ricerche e sviluppi all’avanguardia, e siamo entusiasti di presentarlo al pubblico per la prima volta. Il settore ha investito molto in batterie a base di solfuri, ma continua a incontrare gli stessi limiti fondamentali. Come dimostrano i dati, Osprey può superare tali limiti. Crediamo che Osprey possa sfruttare appieno il potenziale delle batterie a stato solido, e il nostro obiettivo è renderlo la piattaforma di riferimento per lo sviluppo di tali batterie.”
Tuttavia, rimangono ancora delle sfide tecniche da risolvere prima che l’Osprey sia pronto per la produzione di massa. Secondo l’azienda statunitense, i clienti del settore automobilistico preferiscono generalmente celle prismatiche più grandi che offrano una capacità maggiore rispetto al design QSE-5 attuale. I risultati menzionati provengono però principalmente da celle di prova a due strati. Sebbene queste abbiano le stesse dimensioni del design della cella QSE-5, “le celle più grandi richiederanno probabilmente sia più strati sia una superficie maggiore per strato”, afferma l’azienda. Inoltre, rimane molto lavoro di sviluppo sul processo di produzione, poiché finora è stato dimostrato soltanto su scala di laboratorio.
Ripensando alla storia dell’azienda: QuantumScape è uno dei più promettenti sviluppatori di batterie a stato solido negli Stati Uniti e riceve un sostegno principale da Volkswagen. Alla fine del 2025, l’azienda ha annunciato di aver completato l’installazione delle attrezzature essenziali per la produzione pilota delle suddette celle a stato solido QSE-5 a San Jose, in California, come riportato qui. Nel febbraio 2026 è stata inaugurata la linea pilota. Questa cosiddetta Eagle Line è una linea automatizzata per la produzione delle celle batterie QuantumScape, destinata a costituire la base per una futura produzione su larga scala. Tuttavia, QuantumScape non intende produrre autonomamente le proprie celle su larga scala, ma punta invece a realizzare progetti su scala GWh principalmente attraverso accordi di licenza con partner.
Nell’ottobre 2025, l’azienda statunitense ha comunicato di aver iniziato a consegnare i campioni di tipo B1 della cella QSE-5. L’azienda non ha specificato chi abbia ricevuto i nuovi campioni, ma è probabile che Volkswagen sia tra i destinatari, data la forte collaborazione tra QuantumScape e il produttore automobilistico con sede a Wolfsburg, ulteriormente rafforzata nell’estate del 2025 come riportato qui. L’obiettivo del loro programma congiunto è la motocicletta Ducati V21L, dotata di batterie a stato solido e sottoposta a test approfonditi. Inoltre, da metà 2025 Honda è stata ufficialmente indicata come importante partner per lo sviluppo.
È chiaro che la cella QSE-5 sarà il primo prodotto commerciale di QuantumScape: presenta una capacità di 5 Ah, una densità energetica superiore a 844 Wh/l e un tempo di carica di 12,2 minuti per raggiungere dal 10 al 80% di stato di carica. A ottobre 2024 il produttore ha annunciato di aver avviato una produzione su piccola scala e la fornitura di celle di tipo B per test da parte di clienti del settore automobilistico.
QuantumScape descrive specificamente la QSE-5 come una cella a stato solido delle dimensioni 84,5 mm x 65,6 mm x 4,6 mm. La cella è inoltre progettata per funzionare a basse temperature, fino a -30 gradi Celsius. Alla QSE-5 sono preceduti due prototipi di cella sviluppati da QuantumScape: i campioni di cella “A0” sono stati forniti ai produttori automobilistici per test poco prima di Natale 2022, seguiti dalle cosiddette cellle “Alpha-2” a marzo 2024.