特斯拉劲敌来了！斯坦福大学科学家创办电池公司市值近500亿美元

  斯坦福科学家10年前创建的固态电池公司Quantumscape早期获大众和比尔·盖茨投资，在2020年11月上市后，短短一个多月时间，该股市值已超过「477亿美元」，较合并初始估值33亿美元涨幅超过「13倍」，超过了福特等汽车制造商，以及松下和三星等电池巨头。

  当大家的注意力还停留在特斯拉和马斯克身上时，有一家电池公司「低调」上市了。

  该公司在2020年11月初通过并购肯辛顿资本(Kensington Capital)，以SPAC(特殊目的收购公司)方式来进行上市（股票代码为QS）。

  上市首日即受到市场追捧，首日涨幅超过36%，12月初，在公司展示了其电池突破技术之后，股加速飙涨，到12月底，短短一个多月时间，该股市值已涨到超过「477亿美元」，较合并初始估值33亿美元涨幅超过「13倍」，超过了福特等汽车制造商，以及松下和三星等电池巨头。

  这家在成立之初就吸引了大众和比尔·盖茨的投资，虽然现在已经上市，但未来「6年内」都不会有显著收益的电池公司为什么能受到如此追捧？

  QuantumScape是一家上市公司，更是一家研究机构。它的研究成果「固态锂金属电池」或能突破现有电动汽车锂电子离子电池的局限，实现更高的单位体积内的包含的能量，15分钟80%快充，并且更安全。

  传统的锂离子电池目前大范围的使用在智能手机、智能手表、电动汽车等领域，并且占据主导地位。

  无论是正极三元高镍或NCA，负极采用石墨或者石墨/硅体系，锂离子电池的质量单位体积内的包含的能量已到了天花板——300Wh/kg.

  而要继续实现单位体积内的包含的能量的突破，采用金属负极是一种可能，也就是「锂金属电池」，它的单位体积内的包含的能量能够达到「500-600Wh/kg」。

  对「固态电池」的研究迄今为止已经有45年了。锂离子电池共同发明人、2019年诺贝尔化学奖得主Stanley Whittlingham也曾经试图发明固态电池。但在电解质方面始终没重大突破。

  锂金属电池所使用的的固态电解质材料体系繁多，性能各异，大体又可大致分为有机物（聚合物）和无机物（硫化物和氧化物）两大类，但是这些材料在满足快充、循环、低温、成本等方面均存在巨大挑战。

  而QuantumScape的「固态锂金属电池」通过「无负极」制造工艺和陶瓷材料的固态分离器实现了突破。

  「无负极」制造工艺，锂金属负极不是在电池制作的完整过程中形成的，而是在电池充电时，由锂离子在金属箔片聚集而形成的，且该过程可逆，能实现多次循环。

  「无负极」直接去掉了石墨/硅的主体材料，这样就能明显提高电池的体积单位体积内的包含的能量至1000Wh/L，质量单位体积内的包含的能量至500Wh/L；

  消除了负极主体材料中锂离子的扩散瓶颈，实现了4C充电倍率，15分钟80%的快速充电；

  「固态锂金属电池」使用陶瓷材料的固态分离器代替了液态有机电解质以及多孔隔膜。

  其本身不可燃，起到了屏障的作用，即使在非常高的电流密度下，能抵抗负极锂枝晶的形成，解决了锂电池因枝晶而导致内短路的「业界难题」。

  Stanley Whittlingham表示，制造固态电池最困难的部分是需要同时满足高单位体积内的包含的能量、快充、长循环寿命和宽温度范围工作的要求。

  而QuantumScape的测试数据均满足这些要求，这是前所未有的。如果这项技术投入大规模生产，它就非常有可能改变整个行业。

  「固态电池」如此颠覆，大众早就锁定了QuantumScape，2012年开始与QuantumScape合作，早期对后者投资超1亿美元并成为其最大的汽车股东，2020年6月又追加投资至多2亿美元，3亿美元的投资占据QuantumScape23%的股份，现在市值近100亿美元。

  2018年大众和QuantumScape又成立新的合资公司，未来主要为大众集团生产工业级固态电池，除了投资QuantumScape的固态电池，大众的电池布局还包括11亿欧元（约合人民币87.87亿元）入股国轩高科，和头部企业宁德时代和韩国SK Innovation等电池厂商建立长期战略合作伙伴关系。

  马斯克在2020年第三季度的结果报告中表示，从节省电池空间的角度来看，去除传统负极「并不像听起来那么好」。

  马斯克的怀疑可能也与其自身的电池技术有关，这可能会使其比其他公司更难适应固态电解质。特斯拉使用由滚动电池组成的圆柱形电池，而其竞争对手通常喜欢所谓的棱柱形电池，其中电池可以堆叠。因为固态电池比液态电池更易碎，所以堆叠起来更容易。

  马斯克一直寻求特斯拉可以在一定程度上完成「电池自由」，据华尔街日报报道，松下CEO津贺一宏经常会接到马斯克的电话或者邮件，「要求降低电池价格」，但是只换来了对方「不排除提高电池售价可能性」的回复，津贺一宏甚至威胁称「我们会考虑把人员和设施全部撤出超级工厂」。

  特斯拉的电池布局自2014年与松下合建超级工厂开始，一方面锁定产能，另一方面掌握电池生产制造中的核心技术；

  2016年，处于锂电领域前沿的加拿大Jeff Dahn团队与其签约，为特斯拉提供前瞻性的研究成果；

  2019年，特斯拉收购超级电容公司Maxwell以掌握干电极技术和超级电容技术；

  同一年，特斯拉在美国弗里蒙特建立自己的电池实验室和试生产线年，特斯拉启动代号为Roadrunner的电池项目。除此之外，特斯拉与来自于中国、澳大利亚、美国等矿厂巨头签订了协议，以保证原材料供应。

  2020年特斯拉的「电池日」，宣布了从电芯设计、电芯生产的基本工艺、硅负极材料、高镍正极材料、电芯车辆集成化5各方面开发电池，最终，马斯克认为这个方案能使电池成本减少56%，续航里程增加54%，单位投资额减少69%。

  至此，特斯拉一步步完成了从原材料布局、电池基础研发、电芯制造到产线建立所有工作。

  后来的结果证明马斯克在电池日上描绘的蓝图，投资者并不买账，电池日结束后，特斯拉收盘价应声跌落5%。有分析师表示，是因为特斯拉此前预热的100万英里（160万公里）循环寿命电池没有如期发布。

  固态电池的承诺是除去液态电解质，同时也消除了着火的危险。此外，QuantumScape等公司的固态电池体积进一步缩小，所提供的电力进一步增加。这一点也至关重要: 电动汽车长期以来一直受到电池成本相比来说较高的制约，这使得电动汽车比同类内燃机汽车更为昂贵。

  英国的固态电池公司 Ilika 的首席执行官 Graeme Purdy 认为，让现在的大多数电动汽车电池工厂适应新技术破坏性不会太大，该公司正在与捷豹路虎合作，以确保平稳过渡。

  但对特斯拉来说，可能就不一样了。这在某种程度上预示着，迄今为止一直是竞争优势的东西要变成竞争劣势了。

  如果特斯拉需要改变策略，它确实还有时间。丰田目前可能拥有最先进的固态电池: 它计划在2020年东京奥运会上为原型车提供电力，这项计划推迟了一年，不过丰田目标是到2025年大规模生产。但是这项技术最早也要到2020年代末才能与现在的电池在成本上一较高下。

  QuantumScape的投资者正在玩一场「长线游戏」。QuantumScape一直到2026年都不会有实质性收入。而且现在也不能够确保它的成果会胜过丰田和其他公司。上月公布的测试结果是针对「单层电池」的。而美国私营创业公司 Solid Power 已经在生产多层固态电池了。

  专注电池行业的分析师Mark Newman指出，「随着固态电池制造进入多层，制造业的挑战会呈指数级增长」。

  特斯拉和 QuantumScape 等公司的「巨量估值」要求投资者放长眼光，同时也要考虑最坏的情况。

  但是，「如果」 QuantumScape成功了，特斯拉就有几率会成为最受打击的公司之一。

  2020年，投资者几乎投注了所有与电动汽车有关的东西。今年，他们要更有辨别力。