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基于QUANTUMSCAPE公司的美国专利和媒体公开信息对其技术能力的研究分析和竞争力推理

1月前浏览217

                          

前言

在2020年,固态电池公司无疑是市场上最为耀眼的电池界的新星。其宣称的400Wh/kg加4C的快充能力无疑吸引了许多的眼球,使得其股价在过去有着非常卓越的表现。一方面其电池性能宣称值非常优秀又获得了大众的投资,但是另外一个方面业内外对其的怀疑也并非没有——其性能好的太过鹤立鸡群、数据片面不透明的质疑声也一直存在。今天,笔者就试着基于QUANTUMSCAPE的美国专利和媒体公开 信息,试图研究一下其技术体系的构建基石,并且基于行业内的基本知识对其宣称的可信性进行一下个人分析。

注意:400Wh/kg数据来源可能存疑,更多的是推测值,但是根据锂金属电池的本征特性、大家对其的期望来说,我们可以推断QUANTUMSCAPE的电池能量密度大概在这个值附近(如果是300Wh/kg,就完全体现不出使用锂金属的意义了)


声明

本人和QUANTUMSCAPE公司无利益相关,全文分析的基础资料都从公开互联网上得来,分析基于的知识基础也为行业内的一般共同知识/认知。

分析研究结果受本人的水平和阅历的影响,不能保证100%准确,但是希望可以抛砖引玉,提供给大家一个更深入研究思考该公司技术水平的参考基础。


研究方法

在美国专利局网站https://www.uspto.gov/ 上搜索关键词QUANTUMSCAPE,可以得到命中61篇,本篇文章就是基于对这61篇文章的结果的梳理和分析展开,试图为大家构建一个QUANTUMSCAPE公司(注意,本文从此开始以QS做简称,代表QUANTUMSCAPE)的技术体系的形象说明。并且在后面也跟进补充了一些从公开媒体可以获得的信息,再做了进一步归纳分析。

笔者也已经在世界专利网站上对QS公司的专利进行了粗筛,总体来说虽然专利数量比较多,但是体系与美国专利局的差别不大。考虑到QS公司本身就是美国公司,所以美国专利理应具有最好的代表性,因此本文为了保证行文流畅,略过对世界专利部分梳理。

所有的分析文件、搜索结果都已经上传百度网盘,下载链接见文末处。为了阅读流畅,本文不会一一列举这些分析文件搜索结果,读者可以自行下载来阅读,本文以直接介绍浓缩版内容为主。接下来开始介绍主要的研究发现和结论。


术语说明

Catholyte: 即Cathode-Electrolyte,一般指固态电池中正极+固态电解质组成的混合物,为了让正极能更好与固态电解质混合导电,发挥其性能

Anolyte: 与上同理,不过此时指的是负极+固态电解质。

Hybrid Solid: 混合固态电池,最近很热。对于混合固态电池的定义,大家可以查阅论文《为全固态锂电池正名》(储能科学与技术2018年第7卷第1期),在此我就不班门弄斧了。

Garnet: 石榴石结构的氧化物陶瓷电解质,对应的典型化学式为,常常缩写为LLZO,因为是比较典型的固态电解质化学体系,就不花太多篇幅详细展开了,相信有意愿看本文的人对行业也已经有了基本了解,下几篇固态的综述大概就能知道个7788。


研究结果

大家可以直接下载 Quantumscape+USPTO+-+detailed+analysis.xlsx文件来看对每一个专利的大概分析。在这里我已经直接根据该EXCEL文件的研究结果,提炼出了下表的结论,即每一个颜色代表一个技术领域,在这些领域中QS公司的主要布局和核心是什么,然后我对这个领域技术的一些点评。

来源:弗雷刘
化学UM储能
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-08-07
最近编辑:1月前
弗雷刘
博士 动力电池 新能源行业科普
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扒特斯拉专利番外篇:专利原文和搜索记录分享+补充搜索

感谢大家对扒特斯拉专利一文的支持。 在这一天的交流中,有不少人表示对收费比较贵这一点难以接受。刘博表示:一分钱一分货,A股中百元以上股中好股比例比较高。工作刘博认真做了,搜索和分析了专利,咨询了好多朋友,并且对这些专利在技术应用上做了分析,是花了好多功夫的。 有人可能会质疑:你就是去数据库上搜索一下专利汇总下,没什么技术含量,还收钱,不是坑我们吗?对此,刘博表示: 单纯搜专利这个活很多人可以做,但是整理起来并不容易,我在文章中做了基本的归纳分类,有自己的工作思路逻辑。这个分析和解决问题的方法我认为值这个钱。对于专利结果的研究,我的文章最大的价值不在于简单的罗列专利清单,用软件给大家做些分类分析看看数字,而是在于基于业内工业化经验、技术路线等知识对于特斯拉专业布局情况的分析和推断。罗列简单,评论才值钱。 不过在之后发表在知乎后,有一位从事专利方面工作的朋友提出了一些意见,刘博觉得还是很中肯的,把它发在这里。 刘博觉得他的评论有一部分很有道理,所以在此回复一下,并且我已经把搜索结果汇总文件以及下载的专利文件打包上传到了网盘,欢迎大家查阅研究。请注意:有效期7天,请及时下载。 链接:https://pan.baidu.com/s/1fVf9M9AsgTRI4cvzRmjisg 提取码:e9p9 对这位朋友的回复 感谢他的提醒,我过了下他提的清单,补充搜索了这位朋友说的几个新的关键词 1. TELSA看一下上传网盘的搜索结果可知,其可以覆盖TESLA MOTORS CANADA ULC、TESLA MOTORSINCORPORATED、TESLA MOTORS INC。所以,没有必要单独再搜一篇这几个特斯拉系公司的专利。 2. NISHIKAWA RUBBER CO., LTD是一个橡胶公司,搜出的内容是不少,见下图(全部结果见上传搜索记录文件),然后快速浏览一下也可以确定他的专利就是各种汽车密封件等典型橡胶使用的场景。首先,刘博的确不了解这个公司与特斯拉的关系,感谢告知。其次,这个公司的专利基本没什么电池相关的内容,更不用说之前刘博强调的电芯-化学这个调查范围,所以没有新的发现,不需要对之前的结论进行修改。 3. BERDICHEVSKY EUGENE MICHAEL搜了一下,BERDICHEVSKY EUGENE MICHAEL是SilaNanotechnologies的CEO。 但是我仔细搜了下,发现:目前没有什么公开证据说明SILA与TESLA的从属和投资关系,CEO之是TESLA的员工是真的,但这是之前啊。反倒是SILA和DAIMLER这样的老车企的关系比较有证实性的新闻(一搜就知)。所以我在这里也想比较疑惑的问一下这位朋友,为什么要去搜这个公司呢?他和TESLA的相关性是什么? 另外一点是:美国的很多初创材料/电池公司看起来很多都很PROMISING,但是却多年没有工业化上的实质性进展。实际上有很多方面是要到工程化方面才能看出问题的。所以诚然SILA在硅方面有不少研究,我更希望能看到它在工程化上的一些进展,然后才好评论。如果这个公司特别有价值,刘博完全可以之后专门研究该公司专利,然后做一期分享。 4. KELTY KURT RUSSELL专利不多,然后有的是他个人申的,有的就是特斯拉公司申的。从内容看,基本都是快充/电气方面的专利,与刘博文章的范围:“电芯-化学”不符。从发表时间看,最新的一篇是2014年发表的,与刘博提出的筛选判据“最近5年”也不符。分析结束。 5. STRAUBEL JEFFREY BRIAN专利同样不多,从内容看都是电气/系统方面的专利,与我文章的范围“电芯-化学”不符,从发表时间看,最新的一篇是是2015年发表的,与刘博提出的筛选判据“最近5年”也不符。分析结束。 总体回复&结论 从这位朋友提的意见来看,他肯定是在专利领域中工作的人,意见很有针对性也对于我们更系统的认识问题有好处,非常感谢。 这位朋友提出了一点:“而我这边检索到的有419个专利族,其中聚类得到的储能系统相关专利182个族。”但是这位朋友可能并没有特别明白刘博本篇文章的研究思路:特斯拉在模组-系统-电气方面的KNOW-HOW很强根本不是刘博想要分析的——刘博就只想针对电芯-化学方面的专利进行分析。所以通过搜索主要关键词+人工筛选找专利就是最高效的办法。而他说的“搜索到了系统方面182个族”,这覆盖到了电池包和电气方面,根本不是刘博本文的关注方向,在此就不再强调了。 实际上,对于搜索文章/专利要有多全这一件事,刘博有自己的观点,供参考:1. 我们是不可能/很难完全穷尽收全所有这领域/企业的专利/论文的,用主要的关键词搜,抓大放小,本身就是高效的体现。2. 这位朋友是搞专利的,搜索研究比我们这些专业做技术业余搜专利的人肯定要专业。对于我们来说,我们个人的精力有限,更不可能像专利机构一样用大量的人力物力和工具去特别系统的分析,必须得找到变通的方案。3. 所以,对于普通人,有自己的一套逻辑,能够网住大鱼,用最高效的方法去命中主题,刘博觉得就是我们工作学习中的努力方向。刘博在这里用的方法就是:只看电芯+化学专利,关键词为:TESLA/JEFF DAHN/Cobalt/Nickel/Battery/Cell,基于各种已有的线索去缩小关注范围,然后按最近5年的判据来进一步缩小范围,来快速分析出特斯拉近五年的专利布局脉络。 最后,欢迎大家跟进讨论,提出建议,刘博也愿意不断改进和提高,与大家共同分享进步。来源:弗雷刘

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