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。