VOLKSWAGEN AG 
De Duitse autogigant voert gesprekken met het Franse Blue Solutions, dat al solid-state batterijen produceert voor elektrische bussen van Daimler, over het aanpassen van het ontwerp voor auto's, vertelde een bron met directe kennis van de gesprekken aan Reuters.
VW en Blue Solutions streven ernaar om in de komende maanden tot een gezamenlijke ontwikkelingsovereenkomst te komen, volgens de bron die niet geïdentificeerd wil worden omdat de gesprekken privé zijn.
De stap van Volkswagen om zijn opties op dit gebied uit te breiden, wijst op de reeks technische hindernissen die een bredere ontwikkeling van solid-state technologie in de weg staan. Deze technologie wordt door de voorstanders ervan gezien als de "heilige graal" van EV-batterijen, die een groter rijbereik en kortere oplaadtijden belooft dan traditionele lithium-ionpakketten.
VW zei dat de samenwerking met QuantumScape op schema lag en weigerde commentaar te geven op vragen over eventuele besprekingen met Blue Solutions.
Een woordvoerder van Blue Solutions, een onderdeel van het Franse conglomeraat Bollore, bevestigde dat het werkte aan een batterij voor personenauto's en zei dat het ontwikkelingsovereenkomsten had getekend met BMW en een ander bedrijf en in gesprek was met een derde, maar weigerde de anderen te noemen.
VW, Toyota, BMW en andere wereldwijde autofabrikanten proberen het raadsel van de solid-state accu's op te lossen. Ondanks tientallen jaren onderzoek en miljarden dollars aan investeringen blijven deze technisch onoplosbaar.
"Veel beloften zijn niet nagekomen en verschillende autofabrikanten en investeerders hebben zich gebrand", zegt Rory McNulty van adviesbureau Benchmark Mineral Intelligence. "Er zijn heel veel echt goede geverifieerde gegevens en technologie, maar kunnen ze (de industrie) het betrouwbaar doen, op schaal?"
Blue Solutions staat op zijn beurt voor grote uitdagingen om de oplaadtijd van vier uur die zijn huidige batterijen nodig hebben en die haalbaar is voor bussen die 's nachts in depots geparkeerd staan, drastisch terug te brengen. De woordvoerder van het bedrijf vertelde aan Reuters dat het bedrijf werkt aan een batterij voor personenauto's met een oplaadtijd van 20 minuten en dat het de bedoeling is om hiervoor tegen 2029 een "gigafabriek" te bouwen.
Het gebrek aan commercieel succes in de sector heeft het enthousiasme van de markt getemperd; het bedrag aan durfkapitaal dat wereldwijd werd geïnvesteerd in bedrijven die vaste-stofaccu's maken, daalde vorig jaar met 72% tot 146 miljoen dollar, volgens gegevens van PitchBook.
"De interesse van investeerders in solid-state batterijen is afgenomen. Ze vragen zich af of het risico van solid state de moeite waard is," zei Jeff Peters, partner van Ibex Investors.
QUANTUMSCAPE: NOG VEEL WERK
Solid state" is idealiter bedoeld om de vloeibare elektrolyt waardoor de elektrische lading in lithium-ion EV-batterijen gaat, te vervangen door een vaste stof, waardoor het brandgevaar vermindert en de grootte van de batterijpakketten afneemt, en lithiummetaal te gebruiken voor de negatieve pool om de prestaties te verbeteren.
Het is echter een mijnenveld om precies de juiste combinatie van chemicaliën en materialen te bepalen, zodat ze niet negatief op elkaar reageren.
De samenwerking tussen QuantumScape en haar grootste aandeelhouder VW, die 300 miljoen dollar in de startup heeft geïnvesteerd, is een voorbeeld van hoe de solid-state technologie haar oorspronkelijke belofte niet heeft waargemaakt.
De ontwikkelingsovereenkomst die in 2018 werd getekend, voorzag dat solid-state tegen 2025 de EV's van Volkswagen zou aandrijven, waardoor de e-Golf zijn actieradius meer dan zou verdubbelen tot 750 km. Toen QuantumScape vervolgens in 2020 naar de beurs ging via een omgekeerde fusie met een speciaal overnamebedrijf in New York, zei het bedrijf dat het mikte op commerciële batterijproductie in 2024.
Commerciële massaproductie blijft echter een ver vooruitzicht, zelfs nadat QuantumScape eind 2022 haar eerste prototypes naar VW en andere potentiële klanten had verscheept, het begin van wat doorgaans een meerjarig proces van testen en certificering is.
Bovendien is de batterij geen zuivere vaste stof, omdat er een vloeibare elektrolyt wordt gebruikt die keramiek gebruikt om de positieve en negatieve polen van elkaar te scheiden.
"We hebben nog veel werk te doen," vertelde QuantumScape's CEO Jagdeep Singh aan Reuters. "Het prototype is bedoeld om aan te tonen dat de kernfunctionaliteit aanwezig is, niet dat de cel volledig klaar is in termen van alle verschillende defecten die tijdens het productieproces geïntroduceerd kunnen worden."
De aandelen van QuantumScape, die in december 2020 een piek van $132,70 bereikten, zijn sindsdien gezakt naar $7,37, wat het bedrijf een marktwaarde geeft van ongeveer $3,6 miljard. Het bedrijf heeft niet gezegd wanneer het grote commerciële volumes verwacht. Goldman Sachs zei dat dit waarschijnlijk in het laatste deel van het decennium zou gebeuren.
QuantumScape zei in oktober vorig jaar bij de Amerikaanse Securities and Exchange Commission dat het de mijlpalen in de commercialiseringsovereenkomst met VW uit 2018 niet had gehaald en dat de Duitse autofabrikant dus het recht had om de joint venture te beëindigen als het dat wilde.
TOYOTA MARKEERT DOORBRAAK
Volkswagen en QuantumScape zijn niet de enige spelers die hun ambities hebben teruggeschroefd nu ze worstelen met de technische complexiteit van solid state.
Toyota, 's werelds grootste autofabrikant vóór VW, had gemikt op een productiestartdatum van 2025 voor zijn solid-state batterijen, maar zei in juni dat het nu niet verwacht de cellen op schaal te kunnen produceren vóór 2027 of 2028.
Het Japanse bedrijf zei niettemin dat het een technische doorbraak had bereikt, zonder details te geven die verder gingen dan een verwacht rijbereik van 750 mijl of meer en een laadtijd van 10 minuten.
Verschillende andere bedrijven hebben plannen om solid-state batterijen uit te rollen, waaronder de Chinese batterijtoploper CATL, LG Energy Solution, Solid Power, ProLogium, Honda en Nissan. (zie begeleidende FACTBOX)
Tesla, de marktleider op het gebied van EV's, is een buitenbeentje in de sector omdat het geen gedetailleerde plannen heeft voor de ontwikkeling van solid-state batterijen.
Een belangrijke kwestie waar wetenschappers op het gebied van solid-state mee worstelen is de impact van de introductie van lithiummetaal voor de anode.
Lithiummetaal kan de prestaties drastisch verhogen, maar veroorzaakt vaak reacties met de vaste verbindingen, waaronder het creëren van dendrieten, stekelige formaties die scheuren en onvolkomenheden creëren en uiteindelijk kortsluiting in een batterij kunnen veroorzaken.
Batterijfabrikanten, autofabrikanten en onderzoekers hebben geprobeerd om verschillende stoffen te gebruiken voor de vaste elektrolyt in drie hoofdcategorieën: polymeren, sulfiden en oxiden.
Sommige bedrijven hebben al gedeeltelijke versies van solid-state batterijen op de markt gebracht die enkele voordelen van de technologie bieden. De Chinese EV-firma's Nio en Seres hebben allebei EV-modellen gelanceerd met "semi-solid-state" batterijen die zowel vaste als gelachtige elektrolytcomponenten hebben, maar geen lithiummetaalanoden gebruiken.
