Feststoffakkus: QuantumScape plant mit VW zweite Pilotanlage

Der Feststoffbatterie-Spezialist QuantumScape plant die Ausgabe von 13 Millionen neuen Aktien. Die erwarteten Erlöse in Höhe von 859 Millionen US-Dollar sollen in die geplante Pilotanlage der Firma und in das Joint Venture mit Volkswagen investiert werden. In Zusammenhang mit dem Joint Venture ist auch von einer zweiten Pilotanlage die Rede.

Konkret will QuantumScape mit den Mitteln aus der Aktienemission (umgerechnet rund 728 Millionen Euro) die Kapazitäten der im Februar angekündigten Pilotanlage QS-0 im kalifornischen San José mehr als verdoppeln. Außerdem plant der Feststoffbatterie-Spezialist, einen Teil der Erlöse in sein Joint Venture mit Volkswagen zu investieren. In diesem Rahmen streben die US-Amerikaner eine weitere Pilotanlage namens QS-1 mit einer Kapazität von 1 GWh an, die später für die Serienfertigung sukzessive auf insgesamt 21 GWh Kapazität ausgebaut werden soll. Wo diese Anlage entstehen soll, ist noch unklar.

Die neuen Informationen zu den Pilotanlagen namens QS-0 und  QS-1 nennt QuantumScape übrigens nicht in seiner Pressemitteilung zur Aktienemission, sie verstecken sich in einer langen Börsenmitteilung, dem sogenannten „SEC-Report“ – wobei SEC für die amerikanische Börsenaufsicht („Securities and Exchange Commission“) steht.

Die Pläne für eine Pilotanlage in San José hatte QuantumScape vor einigen Wochen im Rahmen der Bekanntgabe seiner Geschäftszahlen publik gemacht. In der QS-0 genannten Anlage sollen über 100.000 Proben der Feststoff-Zellen pro Jahr hergestellt werden können, hieß es bei der Ankündigung. Eine Ausdehnung der Kapazitäten um mehr als das Doppelte würde also zu einem Output von mehr als 200.000 Proben führen. Wie es für die noch standortlose Pilotanlage QS-1 angestrebt wird, sollen auch in San José erst Pilot-Zellen und später serienreife Zellen gefertigt werden. Konkret soll Letzteres in San José ab 2023 möglich sein.

Im Februar hieß es noch, dass QuantumScape im laufenden Jahr zwischen 230 und 290 Millionen US-Dollar (etwa 190 bis 240 Millionen Euro) in die Hand nehmen wolle, um die Entwicklung seiner Feststoff-Batteriezellen fortzusetzen und die QS-0-Fabrik zu bauen. Nach den neuen Ankündigungen aus der Börsenmitteilung und der neuerlichen Aktienausgabe könnten diese Angaben schon überholt sein. Frisches Kapital hatte QuantumScape Ende 2020 bereits durch seinen Börsengang selbst und im vergangenen Sommer unter anderem durch eine Investition in Höhe von 200 Millionen Euro von Volkswagen erhalten. Mittlerweile gehört den Wolfsburgern ein Drittel des in Kalifornien ansässigen Unternehmens.

Schwieg sich QuantumScape lange zu seiner Technologie aus, legte das Unternehmen im Dezember 2020 erstmals Leistungsdaten von Prototypen-Zellen vor. Seitdem ist etwas klarer, wohin die Reise gehen soll: Die Technologie kann nach Angaben der Amerikaner dazu beitragen, die Reichweite von Elektroautos um bis zu 80 Prozent gegenüber heutigen Lithium-Ionen-Zellen zu verbessern.

Die veröffentlichten Ergebnisse mit einlagigen Pouchzellen lassen darauf schließen, dass sich der Akku von QuantumScape in 15 Minuten auf 80 Prozent der Kapazität schnellladen lässt. Daneben stellt der Entwickler nach 800 Zyklen eine verbleibende Batteriekapazität von mehr als 80 Prozent in Aussicht, wodurch „hunderttausende Kilometer zurückgelegt werden können“. Außerdem soll der Feststoffakku extrem brandsicher sein und auf einem breiten Temperatur-Kontinuum ohne großen Leistungsabfall funktionieren – auch bei Kälte von bis zu minus 30 Grad.

QuantumScape ist es nach eigenen Angaben gelungen, die Lithium-Metall-Festkörperbatterie durch zehn Jahre lange Entwicklungsarbeit derart zu optimieren, dass alle Aspekte von der hohen Energiedichte über die Schnellladefähigkeit und lange Lebensdauer bis zur Sicherheit und realistischen Betriebstemperatur gewährleistet sind. Bis dato gilt vor allem die geringe Zyklenfestigkeit als große Schwäche von Festkörperakkus. Kern der QuantumScape-Technologie ist ein keramischer Separator, der genau hier Abhilfe schaffen soll. Außerdem verfügt die Festkörperbatterie über keine klassische Anode. Diese formt sich aus reinem Lithium-Metall, sobald der Akku aufgeladen wird.

Bei den getesteten Zellen handelte es sich laut den Kaliforniern um einlagige Pouchzellen mit „dicken Kathoden“ (>3mAh/cm2), die analog zu Kathoden von herkömmlichen Batterien aufgebaut sind. Während der Präsentation der Testergebnisse äußerte Firmenchef Jagdeep Singh, dass die weitere Entwicklungsarbeit darin bestehen wird, die einschichtigen Zellen in mehrschichtige Zellen umzuwandeln und diese dann für die Massenproduktion vorzubereiten. Diese soll mithilfe von Volkswagen im zweiten Halbjahr 2024 starten. Die Wolfsburger haben anschließend das Recht, erster Abnehmer der neuen Batterien auf Basis der Festkörper-Technologie zu werden.
insideevs.com, electrek.co, techcrunch.com, ir.quantumscape.com, sec.report