会议倒计时20天
2024高工新能源新材料产业大会
——新电池 新材料 新方向
主办单位：高工锂电、高工储能、高工钠电、高工产业研究院（GGII）
承办单位：邛崃市人民政府 璞泰来
总冠名：英联复合集流体
会议时间：2024年8月7-8日
会议地点：四川邛崃·羊安新城戴斯温德姆酒店
相隔仅半年，美国固态电池初创公司QuantumScape再度引发市场热潮。
年初，该公司固态电池样品通过大众汽车耐久性测试的消息发酵后，一度推动股价暴涨超50%。
下半年伊始，QS又宣布与大众汽车达成技术授权合作：基于QS的固态锂金属电池技术，大众汽车全资电池子公司PowerCo将推动年产能高达40-80GWh的固态电池进入量产制造，可满足上百万辆电动汽车的需求。另根据协议，PowerCo还将预先向QS支付1.3亿美元（约合人民币超9亿元）的初始特许权使用费。
受此影响，QS 5日内股价涨幅已超过70%，最新市值则超过了43亿美元（约合人民币超312亿元）。
对于固态电池产业而言，此次合作的达成及激起的水花，意味着市场期待将逐渐从技术突破转向量产突破。且由于该合作不止步于揭露量产节点，而是囊括了具体的生产规模和授权模式、商业要素齐全，也被业内视为固态电池规模制造的关键节点之一。
此外，QS给予PowerCo的固态电池技术授权是非排他性的（non-exclusive），也就是说，接下来QS还可以将固态电池技术授权给更多电池厂商，进而扩大收益规模。
可以看出，对于固态电池领域的初创企业来说，技术授权与材料供应这两大商业模式正变得越来越清晰。
此前已有机构指出，基于固态电池2027年量产的预期，今年起国内有关材料生产商将依托电池厂商中试产线开始批量供货并兑现业绩。在国内与现有产线兼容度高的聚合物固态电解质有望率先落地。
但值得注意的是，QS提供授权的核心技术并非是全固态电池。该公司认为，锂金属全固态电池很难在不提高温度的情况下实现高功率输出、并保留长周期寿命。体现到汽车行驶的日常场景中，如何避免锂枝晶的生长是关键瓶颈。
为了同时满足不与正极、锂金属负极发生不良反应、阻止锂枝晶生成、高导电性、高电压稳定性等要求，也就是在通过锂金属负极提高能量密度的同时、也能够实现更快充电速度并确保高安全性和耐久性，QS选择在正极保留一定的有机液态电解质，同时开发出与之相匹配的氧化物固态电解质、以陶瓷膜的形态呈现。
QS制成的固态电解质膜
除了选用材料成本较低的氧化物固态电解质，QS更主要通过“无负极”的技术来降低电池制造成本。
“无负极”是QS固态电池所宣传的核心概念之一。从其官网介绍来看，无负极实际上指的是在制造过程中电池处于放电状态、不包含负极材料结构；当电池初次充电时，锂金属先从正极材料中析出，后沉积在固态电解质膜上形成负极。
如此“原位形成”的做法，一方面可避免在减少金属锂的使用量，减少负极的材料与制造成本；另一方面也起到了简化电池结构（省去了部分电解液、石墨/硅负极材料、负极集流体、隔膜）、提高体积能量密度的作用。QS第一代商业固态电池QSE-5锚定的是800Wh/L，经过迭代后还将进一步提升至1000 Wh/L。
在封装形式上，QS则区别于传统的软包、方形、圆柱电芯结构，提出了FlexFrame的概念，可以理解为是兼具软包和方形的混合体，可沿用传统锂电池生产中的堆叠技术，有利于固态电池在规模生产中保持一致性和可靠性，且有利于电池包整合、提高生产效率。
QS认为，圆柱形电池的卷绕结构不适合锂金属电池，方形和软包电池则需要额外的机制来适应负极膨胀，或对电池热管理和快充性能产生影响。FlexFrame结构具备两大特征，一是环绕电池堆边缘搭建框架，二是框架外围包裹的一层柔性聚合物材料（polymer laminate）。框架和聚合物外层共同支撑起来的空间，便是锂金属在充放电过程中膨胀和收缩的空间，充满电时电池正面才会与框架齐平。
在FlexFrame结构中，QS固态电池产生的热量可转移到外部框架中，然后通过背面或侧面进行冷却散热。今年5月公开的最新测试结果显示，QS 5Ah电芯已可实现12.5min SoC10%-80%（温升控制在25℃下）、15min SoC10%-80%（温升控制在45℃下）。
不过，QS提供测试的固态电池样品容量至今未超过10Ah。QS也承认，公司尚未完成可商业化的多层极片固态电池产品的开发与安全测试工作。
从其官网披露来看，QS在年初通过大众耐久性测试的A0原型电池样品为24层极片结构，3月时送往客户测试的A2原型电池样品缩紧为6层，而进行快充测试的电芯更是单层电池。
且先前引起市场热烈反响的耐久性测试，实际上为等效性测试，即完成超过1000次完整充放电循环、电池能量保持率超过95%是3.6Ah大小的A0原型电池样品，该结果在实现商业化目标后才可相当于在汽车上行驶约30万英里（大约48万公里）。
当QS尚未能提供大容量固态电池样品及测试结果时，其技术却已可提供商业授权并即将步入规模制造阶段。这其间的空档，虽足以支撑起市场热度，但或许未必能及时由产业发展所填补。
8月7-8日，2024高工新能源新材料产业大会将在四川邛崃·羊安新城戴斯温德姆酒店隆重举行。届时，与会嘉宾将围绕固态电池材料趋势及产业链变化等议题展开探讨及进行市场预判，敬请关注！