QuantumScape lancia una piattaforma aperta per batterie solide a base di solfuri
QuantumScape, specialista nelle batterie a solidi e partner di Volkswagen, presenta una piattaforma aperta per batterie a solidi basate su solfuri. Questa piattaforma dovrebbe creare nuove opportunità di licenza e sviluppo congiunto per i clienti esistenti, nonché consentire l’integrazione di componenti provenienti da altri fornitori.
Immagine simbolica: Una cellula sviluppata da QuantumScape con il logo dell’azienda.
Immagine: QuantumScape
QuantumScape presenta la sua nuova piattaforma aperta per la prossima generazione di batterie a stato solido, denominata “Osprey”. Si basa sulla piattaforma precedente dell’azienda (“QSE”) e include il separatore ceramico sviluppato da QuantumScape negli anni passati, nonché il già noto design a metallo di litio senza anodo con una catodica fissa. Con questa nuova piattaforma, gli americani mirano soprattutto a creare “nuove opportunità di licenza e sviluppo congiunto per i clienti esistenti, nonché ad ampliare l’offerta per gli sviluppatori di batterie a stato solido a base di solfuro”.
Il contesto è che il settore delle batterie lavora da tempo su batterie a stato solido basate su elettroliti a solfuro, ma finora non ne è emersa ancora una tecnologia commercialmente promettente. QuantumScape afferma: “Le soluzioni per batterie a stato solido a base di solfuro godono di grande popolarità nel settore delle batterie. Ciò è dovuto all’alta conducibilità ionica degli elettroliti a solfuro e alla loro lavorazione relativamente semplice. D’altra parte, i solfuri possono reagire con il litio metallico, il che riduce la durata di vita della batteria.” Inoltre, per funzionare richiedono di solito una pressione elevata, il che rende il loro utilizzo nei veicoli e in molte altre applicazioni poco pratico. Sebbene siano stati compiuti notevoli progressi lungo l’intera catena di valore, “questi sforzi sono stati in parte frammentati, e tutti hanno incontrato le stesse limitazioni fondamentali legate all’uso dei solfuri come separatori.”
La piattaforma “Osprey” dovrebbe funzionare esattamente in questo punto e servire come nuova base aperta. QuantumScape afferma di essere già al lavoro con partner del settore automobilistico su progetti di sviluppo basati su questa nuova piattaforma. La collaborazione inizia in una fase precoce dello sviluppo delle cellule. QuantumScape spiega: “Mentre la nostra piattaforma QSE viene attualmente scalata come soluzione tecnologica completa per la produzione di massa, Osprey rappresenta un modello incentrato fondamentalmente sulla cooperazione per lo sviluppo di batterie a stato solido.” I clienti che preferiscono una catodo a base di solfuro possono ricorrere alla tecnologia proprietaria di QuantumScape per catodi a base di solfuro oppure integrare la propria catodo nella piattaforma Osprey. “In questo modo possono utilizzare la propria tecnologia catodica, i propri materiali e la propria catena di approvvigionamento, beneficiando al contempo dei vantaggi del separatore ceramico di QuantumScape.”
Già ora, in relazione alla nuova piattaforma, QuantumScape parla chiaramente delle sue cellule “Osprey”, le quali nei primi test avrebbero raggiunto 1.000 cicli di carica completi mantenendo una capacità di circa l’80 percento, nonché una carica rapida dal 10 al 80 percento in soli cinque minuti. Si afferma che ciò sia stato dimostrato in condizioni standard molto impegnative. Vengono specificati tassi di carica/scarica di 1C/1C, una carica delle catodi di >5 mAh/cm², una profondità di scarica del 100 percento a temperatura ambiente, e tutto ciò a una pressione di 1 atmosfera. Inoltre, la piattaforma permette l’uso di catodi ad alta carica, che consentono una densità energetica a livello di cellula fino a circa 1100 Wh/L.
È stata dimostrata la compatibilità delle catodi sia con quelle prodotte internamente che con quelle fornite da terze parti. Il dottor Siva Sivaram, presidente e CEO di QS, riassume: “Osprey è il risultato di anni di ricerche e sviluppi pionieristici, e siamo felici di presentarlo per la prima volta al pubblico. Il settore ha investito pesantemente nelle batterie a base di solfuro, ma continua a incontrare gli stessi limiti fondamentali. Come dimostrano i dati, Osprey è in grado di superare queste restrizioni. Siamo convinti 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, esistono ancora notevoli sfide tecniche prima che l’“Osprey” sia pronto per la produzione di massa. Secondo l’azienda statunitense, i clienti del settore automobilistico preferiscono di solito celle prismatiche di dimensioni maggiori, che offrono una capacità superiore rispetto al design attuale QSE-5. Tuttavia, i risultati menzionati sopra provengono ancora principalmente da celle di prova a doppio strato. Sebbene queste abbiano la stessa superficie di base del design della cella QSE-5, “per celle più grandi saranno probabilmente necessari sia più strati sia una superficie maggiore per strato”, si afferma. Anche per quanto riguarda il processo di produzione, rimane molto lavoro di sviluppo da svolgere, poiché finora è stato dimostrato soltanto su scala di laboratorio.
Guardiamo ancora una volta, in questa sede, l’evoluzione dell’azienda: QuantumScape è tra i promettenti sviluppatori di batterie solide negli Stati Uniti e riceve il sostegno principale da Volkswagen. Alla fine del 2025 l’azienda ha annunciato di aver completato l’installazione di impianti essenziali per la produzione pilota delle sue suddette cellule solide QSE-5 a San Jose, in California; a febbraio 2026 è seguita l’inaugurazione della linea pilota. Questa cosiddetta Eagle Line è una linea automatizzata per la produzione di cellule batteriche da parte di QuantumScape, destinata a costituire la base per la futura produzione in serie. Tuttavia, QuantumScape non mira a una produzione su larga scala propria, ma intende realizzare progetti su scala GWh soprattutto attraverso la concessione di licenze a partner.
Nell’ottobre 2025 gli americani hanno annunciato di aver iniziato la fornitura di prototipi B1 basati sulla cella QSE-5. Non hanno specificato a chi l’azienda abbia consegnato questi nuovi prototipi. È probabile che Volkswagen faccia parte dei destinatari, poiché il legame tra QuantumScape e i produttori di Wolfsburg è stretto e si è ulteriormente rafforzato nell’estate 2025. Al centro del programma congiunto c’è la moto Ducati V21L, dotata di batterie a solidi e sottoposta a ampi test. Inoltre, a partire dalla metà dell’anno è emerso un altro importante partner per lo sviluppo: Honda.
È chiaro che la cella denominata QSE-5 diventerà il primo prodotto commerciale di QuantumScape: ha una capacità di 5 Ah, una densità energetica superiore a 844 Wh/l e un tempo di carica di 12,2 minuti per passare dal 10 % al 80 % di SoC (State of Charge). Secondo le dichiarazioni dello stesso produttore, a ottobre 2024 è iniziata, su piccola scala, sia la produzione che la fornitura di prototipi di tipo B per test presso clienti del settore automobilistico.
La QSE-5 è definita dall’azienda come una cella a batteria solida delle dimensioni di 84,5 mm x 65,6 mm x 4,6 mm. Inoltre, dovrebbe funzionare anche a temperature estremamente basse, fino a -30 gradi Celsius. Alla QSE-5 hanno già preceduto due prototipi di cella presso QuantumScape: i prototipi di tipo “A0” erano stati forniti agli produttori automobilistici per test poco prima di Natale 2022. A marzo 2024 sono seguite le cosiddette cellule “Alpha-2”.