QuantumScape запускает открытую платформу для твердотельных аккумуляторов на основе сульфидов
Партнер Volkswagen представил открытую платформу для твердотельных аккумуляторов на основе сульфидов. Целью является создание новых возможностей для лицензирования и совместной разработки для существующих клиентов, а также возможность интеграции компонентов от третьих сторон.
Символическое изображение: ячейка, разработанная компанией QuantumScape, с логотипом компании.
Изображение: QuantumScape
Компания QuantumScape представила свою новую открытую платформу для следующего поколения твердотельных аккумуляторов под названием «Osprey». Эта платформа основана на существующей у компании платформе QSE и включает в себя керамический разделитель, разработанный QuantumScape за прошедшие годы, а также её устоявшуюся конструкцию из литиевого металла без анода с твердым катодом. Основная цель американской компании с помощью новой платформы — предоставить «новые варианты лицензирования и совместной разработки для текущих клиентов QS, а также расширить ассортимент продуктов для разработчиков твердотельных аккумуляторов на основе сульфидов».
Фоном является то, что отрасль батарей уже давно работает над твердотельными батареями на основе сульфидных электролитов, однако до сих пор не появилось ни одной коммерчески жизнеспособной технологии. QuantumScape поясняет: «Подходы к твердотельным батареям на основе сульфидов пользуются широкой популярностью во всей отрасли батарей. Их популярность обусловлена высокой ионной проводимостью сульфидных электролитов и относительной простотой их обработки. Однако сульфиды по-прежнему сталкиваются с рядом серьезных ограничений, включая необходимость высокого давления, низкую продолжительность циклов работы и несовместимость с металлическим литием». Несмотря на значительный прогресс на всем протяжении цепочки создания ценности, «эти усилия были довольно фрагментированы, и все они сталкивались с теми же фундаментальными ограничениями сульфидов в качестве разделителей».
Платформа Osprey разработана именно для решения этой проблемы и служит новой открытой основой. Компания QuantumScape утверждает, что уже сотрудничает с партнерами из автомобильной промышленности над проектами разработки на основе новой платформы, причем совместная работа начинается на ранних этапах создания элементов аккумуляторов. QuantumScape поясняет: «В то время как наша платформа QSE в настоящее время адаптируется для массового производства в качестве полноценного технологического решения, Osprey предлагает принципиально иной, основанный на сотрудничестве, подход к разработке аккумуляторов с полностью твердыми электродами». Клиенты, предпочитающие катоды на основе сульфидов, могут либо использовать собственную технологию катодов на сульфидной основе от QuantumScape, либо интегрировать свои собственные катоды в платформу Osprey, что «позволяет им использовать собственные технологии катодов, материалы и цепочки поставок, получая при этом преимущества керамического разделителя QS».
Компания QuantumScape теперь говорит о своих элементах «Osprey», которые, согласно отчетам, выдержали 1 000 циклов полной зарядки при примерно 80% сохранении емкости, а также позволяют быстро заряжаться с 10% до 80% за пять минут в ходе первоначальных тестов. Компания утверждает, что это было демонстрировано в сложных стандартных условиях. К конкретным параметрам относятся скорости зарядки/разрядки 1C/1C, нагрузка на катод более 5 мА·ч/см², глубина разрядки до 100% при комнатной температуре — всё это при давлении 1 атмосферы. Кроме того, данная платформа позволяет использовать катоды с высокой нагрузкой, что обеспечивает плотность энергии на уровне элемента примерно 1 100 Вт·ч/л.
Сообщается, что совместимость катодов была доказана как с собственными твердыми катодами компании QuantumScape, так и с катодами от сторонних производителей. Доктор Сива Сиварам, президент и генеральный директор QS, подводит итог: «Osprey — результат многолетних усилий в области передовых исследований и разработок, и мы с воодушевлением впервые делимся им с общественностью. Индустрия вложила большие средства в батареи на основе сульфидов, но постоянно сталкивается с одинаковыми фундаментальными ограничениями. Как показывают данные, Osprey способен преодолеть эти ограничения. Мы считаем, что Osprey может раскрыть полный потенциал полностью твердотельных батарей, и наша цель — сделать его ведущей платформой для их разработки».
Однако до того, как модель Osprey будет готова к массовому производству, предстоит решить ещё ряд технических проблем. По словам американской компании, клиенты из автомобильной промышленности обычно предпочитают более крупные призматические элементы питания с более высокой емкостью по сравнению с существующей конструкцией QSE-5. Однако упомянутые результаты получены в основном с использованием двухслойных тестовых элементов. Хотя они имеют такой же размер, как и конструкция элемента QSE-5, «более крупные элементы, скорее всего, потребуют как большего количества слоев, так и большей площади на каждом слое», — отмечает компания. Кроме того, в процессе производства ещё много работы, поскольку он на данный момент был продемонстрирован только в лабораторных условиях.
Если взглянуть на историю компании: QuantumScape является одним из самых перспективных разработчиков твердотельных аккумуляторов в США и в основном получает поддержку от Volkswagen. В конце 2025 года компания объявила о завершении установки ключевого оборудования для пилотного производства упомянутых ранее твердотельных элементов QSE-5 в Сан-Хосе, штат Калифорния, о чем сообщалось здесь. В феврале 2026 года была запущена пилотная линия. Эта так называемая линия Eagle — это автоматизированная линия для производства аккумуляторных элементов QuantumScape, предназначенная стать основой для будущего массового производства. Однако QuantumScape не планирует производить собственные элементы в крупных масштабах, а намерена реализовывать проекты мощностью в ГВт·ч в основном посредством лицензионных соглашений с партнерами.
В октябре 2025 года американская компания сообщила, что начала поставки образцов B1 ячеек QSE-5. Компания не уточнила, кто получил эти новые образцы, но среди получателей, скорее всего, находится Volkswagen, поскольку связи между QuantumScape и автопроизводителем из Вольфсбурга очень прочны и ещё больше укрепились летом 2025 года, как сообщалось ранее. Основной целью их совместной программы является мотоцикл Ducati V21L, оснащённый твердотельными аккумуляторами, который проходит обширные тесты. Кроме того, с середины 2025 года Honda официально указывается в качестве ведущего партнера по разработке.
Очевидно, что элемент QSE-5 станет первым коммерческим продуктом компании QuantumScape; он имеет емкость 5 А·ч, плотность энергии свыше 844 Вт·ч/л и время зарядки 12,2 минуты для достижения уровня заряда 80% от максимального. В октябре 2024 года производитель заявил о начале масштабного производства и поставке элементов типа B для тестирования автопроизводителями.
QuantumScape описывает QSE-5 как твердотельный аккумуляторный элемент размером 84,5 мм × 65,6 мм × 4,6 мм. Этот элемент также разработан для работы при низких температурах до -30 градусов Цельсия. До QSE-5 в QuantumScape были созданы два прототипа элементов: образцы элементов типа «A0» были переданы автопроизводителям для тестирования непосредственно перед Рождеством 2022 года, а затем — так называемые элементы «Alpha-2» в марте 2024 года.