$QuantumScape(QS.US) 

产品进展（固态电池技术研发与验证）

QuantumScape过去一年在固态电池技术上取得了重要里程碑，成功从原型验证阶段进入样品交付阶段。在电池性能方面，QuantumScape于2023年底完成了24层电芯的A样测试，表现大幅超出行业要求：在超过1000次完整充放电循环后电池仍能保持95%以上的容量。这一循环寿命显著高于同阶段行业标准（约700次循环、容量衰减20%以内）。按大众集团测试结果估算，一辆续航500-600公里的电动汽车可行驶50万公里时电池仍有95%容量，无明显续航衰减。此外，该24层A样电芯容量约5安时，能量密度达到301 Wh/kg（重量比）和844 Wh/L（体积比）；并支持快充–可在12.2分钟内将电量从10%充至80%。这表明QuantumScape的固态电池有望实现高能量密度与高速充电并存的性能。

在安全性能上，QuantumScape公开了多项严苛测试结果：其24层原型电芯（Alpha-2设计）在穿刺测试中表现出Hazard Level 2的优异成绩（内部短路后仅温度轻微上升，并未发生热失控或起火）。这归功于陶瓷固态电解质的稳定性，其在穿刺时不像传统聚合物隔膜那样熔化，引发连锁热失控。在加热耐受测试中，QuantumScape电芯在高达300℃环境下仅出现轻微气体释出（Hazard Level 3），未发生起火；相比之下传统液态锂电池在约184℃即触发热失控并燃烧（Hazard Level 6）。这展示了陶瓷固态隔膜作为天然防火墙的安全优势，即使电芯内叠有24层此类隔膜，仍能显著降低热失控蔓延概率。QuantumScape认为其固态电解质隔膜不仅提高安全性，还有潜力在能量密度、功率、快充和寿命方面同时优于现有高能量密度锂离子电池。

技术验证阶段方面，QuantumScape在2024年完成了从A样到B样的重要跨越：2024年10月起，公司开始小批量试制并向汽车客户交付B样电芯。B样电芯即QuantumScape规划的首款商业产品QSE-5，为约5Ah容量的汽车用固态电池单体。其规格在业内首次公布了实测值：在C/5放电倍率、25℃下可储存21.6 Wh能量（对应上述844 Wh/L），并保持与A样相当的高性能。B样的推出标志着QuantumScape技术从实验室迈向汽车应用验证：这些低量产样品已运送给大众等整车厂伙伴，进入实际EV平台的测试验证阶段。更早之前，QuantumScape已在2024年上半年向客户交付了Alpha-2阶段的样品，用于初步验证。随着B样问世，QuantumScape宣告完成了2024年初设定的所有四大目标，包括：启动低量产B样生产与交付、引入新一代隔膜工艺（Cobra）、实现Raptor工艺量产化以及交付Alpha-2测试单体。这一系列成果表明QuantumScape已顺利从单层、少层原型研发阶段，推进到数十层电芯的规模化制造验证阶段，为后续产品商业化奠定了基础。

制造能力（产线建设、产能目标与工艺进展）

在制造方面，过去一年QuantumScape专注于提高固态电池隔膜的生产能力，建设试产线并优化关键工艺，以满足未来量产需求。

生产设施与产能布局：QuantumScape当前的核心试生产设施是位于加州圣何塞的QS-0预生产线。QS-0作为连续流程的前导试验线，主要用于制作工程样品供汽车伙伴测试，也是后续技术转移的基础平台。公司2021年曾宣布将QS-0规划产能翻倍至每年20万片电池，足以支持每年数百辆测试车使用。该产线于2023年起逐步投入运行，但在提升产出过程中也遇到一些工艺挑战。根据加州相关项目报告，QuantumScape在2022-2024年为QS-0采购了大约5200万美元的生产设备（约占原计划45%），但由于导入全新工艺和解决生产问题，进度有所延长。为此公司向加州申请延长税收激励使用期限，以便排除工艺故障并完成产线调试。报告指出，QuantumScape在试产线爬坡中经历了意外的材料污染问题，已投入时间查明并消除根本原因。同时，公司主动升级了隔膜制造流程，引入了速度更快的工艺（代号“Raptor”和“Cobra”）来替代初始方案。这些调整虽然短期造成延期，但从长远看大幅提高了试产线的效率和产能。2024年，QuantumScape已陆续在圣何塞增加场地扩充工程线，并计划在2025年追加约6500万美元资本开支、2026年追加4500万美元，以扩大样品产出满足客户测试需求。目前QS-0线已运营并持续爬坡，为后续量产转移积累工艺数据。

在大规模制造布局上，QuantumScape与主要合作伙伴大众集团调整了原有计划，转向更加灵活的扩产模式。原定的“QS-1”工厂（QuantumScape与大众合资的量产线）在2021年规划为德国萨尔茨基特的1 GWh固态电池试生产厂，并远期扩充20 GWh产能。然而2024年7月，QuantumScape与大众旗下电池公司PowerCo达成新的里程碑协议，以技术授权而非合资建厂的方式实现规模生产。根据协议，在QuantumScape技术满足约定进展并收取一定专利费后，PowerCo将获非独家许可每年生产最多40 GWh（可扩至80 GWh）的电池，约可装备每年一百万辆电动车。这一协议取代了早先的QS-1合资计划，被视为一条“轻资产”的产业化路径：QuantumScape聚焦核心技术和样品供应，由大众PowerCo投入巨资建设量产设施并承担工业化工作。双方将组建联合团队加速技术放大和工艺定型，并以大众集团未来某款量产车型为目标进行定向开发。这一合作确保QuantumScape在技术成熟时，能借助大众现有的全球工厂快速达成Gigafactory规模生产能力，同时降低QuantumScape自主建厂的资本压力。PowerCo目前在德国萨尔茨基特、西班牙瓦伦西亚和加拿大圣托马斯建设中的三座电池工厂（规划总产能达200 GWh/年）都有望引入QuantumScape固态电池产线。可见，在北美和欧洲政策鼓励下，QuantumScape正通过授权合作模式，将自身技术嵌入大型电池基地的规划中，目标在2025-2026年左右启动规模化生产（注：大众尚未公布精确量产时间表，但QuantumScape内部路线图瞄准2025年交付更多B样、2026年后进入C样和初始商业化阶段）。

关键工艺进展与瓶颈：固态电池量产的难点之一在于陶瓷电解质隔膜的制造速度和良率。QuantumScape在过去一年攻克了隔膜热处理工序的重大瓶颈，推出了代号为“Cobra”的新一代隔膜烧结设备。2024年12月，QuantumScape宣布Cobra设备研制成功并已交付安装，用于隔膜初始生产。Cobra是对此前隔膜工艺“Raptor”的跨代提升：将隔膜烧结/热处理速度提高了约25倍，单位膜片生产占地显著缩小。据公司介绍，Cobra的引入极大改善了陶瓷隔膜的大规模生产可行性，使未来GWh级工厂所需设备数量和空间大幅降低。QuantumScape联合创始人兼CTO Tim Holme称Cobra是陶瓷制造领域的真正突破，使公司电池技术的放大成为可能。到2025年6月，QuantumScape已成功将Cobra工艺集成到基线生产中，替代原有Raptor流程，宣告实现这一年度关键目标。Cobra现在成为QuantumScape隔膜生产的新基线，公司正据此提高B样产能并筹备B1阶段的更高批量生产。与之对应，Raptor作为前一代快速隔膜工序，已于2024年第三季度导入QuantumScape量产流程，用于初代B0样品制造。Raptor相比早期实验流程已提高隔膜质量和过程稳定性，而Cobra在此基础上进一步显著提升了速度和效率。可以说，隔膜烧结效率的提升极大缓解了固态电池制造的工程瓶颈。过去固态/半固态电池试产中，隔膜涂布和处理速度仅为传统锂电涂布线的约1/30，严重限制了产能并推高成本。QuantumScape通过自主开发的新工艺，正在逐步弥合这一差距，为未来大规模量产打下基础。公司预计，随着后续Cobra进一步优化迭代，其生产速度、能源效率和良品率还将不断提升。

产能目标与量产时间表：综合以上布局，QuantumScape的近期目标是在2025年能够向客户提供更大批量的B样电芯，实现从“小批工程样”向“高批次样品”的过渡。这意味着产线需要具备数千到数万片电池/年的稳定生产能力，以满足多个汽车项目的测试需求。远期来看，通过大众PowerCo的工业化合作，QuantumScape技术有望在2026-2027年进入C样试生产和整车集成验证，并在2027-2028年左右开启商业化初期量产（对应每年数GWh级别），逐步朝授权产能上限40-80 GWh/年迈进。需要指出的是，固态电池规模化尚存在不确定性，公司官方未明确公布投产年份。但大众方面的表态非常积极：PowerCo首席执行官Frank Blome称这些测试结果和合作是驶向固态电池量产的重要里程碑，将“全速推进”该技术的产业化。QuantumScape也强调其已构建持续按计划交付里程碑的记录，有信心在未来几年内实现GWh级放量。总体而言，通过预生产线爬坡 + 工艺突破 + 合作授权三管齐下，QuantumScape正逐步解决固态电池生产的工程挑战，朝着中后期测试及初步量产目标稳步迈进。

竞争格局（中国固态电池企业对比及QuantumScape竞争力）

全球范围内，固态电池被视为新一代颠覆性技术，各国企业均在加紧布局。尤其在中国，多家电池龙头和初创公司在过去一年取得了显著进展，形成与QuantumScape各具特色的竞争格局。以下重点对比中国主要企业的技术路径、量产进展和客户绑定情况，并分析QuantumScape的相对竞争力。

宁德时代（CATL）：作为全球动力电池龙头，宁德时代在固态电池上保持高投入研发，路线选择上以全固态硫化物体系为主攻方向。根据其首席科学家吴凯介绍，宁德时代目前固态电池技术成熟度约在4级（1-9评估体系），目标在2027年达到7-8级，意味着届时可实现小批量试生产。换言之，宁德时代规划2027年左右开始有限度量产固态电池，之后逐步扩大规模。为此公司投入多条技术路线研发，不仅包括硫化物，也涵盖氧化物、聚合物等混合路线，以确保抓住最可行的方案。目前CATL尚未公开类似QuantumScape的具体性能数据，但其在2023年发布了号称比能量500 Wh/kg的“凝聚态电池”（Condensed Battery），被认为是一种半固态/凝胶电解质技术过渡产品，用于航空和高性能车领域。这款电池已在准备装车试验，显示CATL希望通过逐步提高能量密度来过渡到全固态时代。客户方面，宁德时代拥有广泛的主机厂合作基础，未来其固态电池产品预计主要供应国内整车厂。有报道称CATL计划2027年开始小规模量产全固态电池，2030年后逐步放量。总体而言，CATL凭借强大的制造和供应链能力，在固态电池规模化落地上具备优势，但目前技术进度略滞后QuantumScape：其目标量产时间在2027年之后，而QuantumScape与大众力争2026年前后实现初步量产验证。这意味着QuantumScape在技术成熟度上可能领先一段时间。不过CATL背靠中国庞大的市场和产业集群，一旦技术突破，有能力迅速大规模推向应用。

比亚迪（BYD）：比亚迪在固态电池领域相对低调，但也在加紧研发。据市场消息，比亚迪倾向于“锂金属负极+硫化物固态电解质+高镍正极”的技术路线，并配合硅基负极预锂化等工艺，以兼顾能量密度和循环稳定。据传其目标是实现电池包能量密度超过280 Wh/kg的固态电池。比亚迪计划2027年在旗下高端车型上小批量搭载全固态电池进行示范，规模约1000辆左右。到2030年，比亚迪预期约4万台新能源汽车能配备固态电池；到2033年则扩大到约12万台。这表明比亚迪采取务实的渐进路线，先在旗舰车型试用，再在未来十年逐步推广。客户绑定上，比亚迪固态电池将率先应用于自家品牌（如高端子品牌“方程豹”或高性能车型），以充分整合研发和整车优势。比亚迪擅长刀片电池等安全设计，其全固态方案若成功，将提升其车辆在安全性和能量密度上的卖点。相较QuantumScape，比亚迪目前未公布具体性能数据和里程碑时间，但其小批量应用时间点（2027）接近QuantumScape预期的商业化节点。比亚迪的优势在于电动车全产业链整合能力，一旦固态电池成熟，可迅速在整车上落地验证并获取市场反馈。这与QuantumScape依赖合作车企测试的模式不同。不过在真正的材料和工艺突破上，比亚迪尚未展示像QuantumScape那样明确的技术指标成果，其成败取决于能否赶在十年内解决硫化物固态路线的量产难题。

赣锋锂业（Ganfeng Lithium）：赣锋作为中国最大的锂材料供应商，近年积极向下游电池布局，尤其在固态电池领域走在前列。赣锋旗下的赣锋锂电（又称锋锂/FunLithium）采用了“混合固液”技术路线，已于2023年5月宣布第一代固态电池开始量产。这款“一代固态电池”实际是固液混合锂离子电池，能量密度约260 Wh/kg，主要特点是用部分固态电解质提升安全性和热稳定性。赣锋在宁波建成了一条年产4 GWh设计产能的生产线，用于制造该固态电池。目前这些电池已导入便携储能、电动两轮车、智能机器人等领域，并有小规模示范运营在新能源汽车上进行。值得关注的是，2023年12月赣锋锂业与长安汽车签署战略合作备忘录，计划合资加速半固态/全固态电池的研发及产业化项目。双方将以平股合作方式设立合资公司，推进新一代动力电池的开发和制造落地。长安董事长朱华荣表示，将借助赣锋在全产业链的优势，共同打造具有国际竞争力的固态电池研发制造基地，加速中国固态电池技术产业化。这意味着赣锋的第二代全固态电池将瞄准车规级应用，与长安新车型深入结合。根据赣锋透露，其二代产品在安全性能上完全达到车规要求，预计2027年前后可实现量产。赣锋的强项在于锂资源和材料，它打通了从上游锂提取、锂盐制造，到下游电池试产的全链条。这赋予其在固态电池材料创新和成本控制上的独特优势。同时赣锋也积极拓展海外，根据2024年消息，赣锋计划与土耳其合作建设年产5 GWh的电池工厂，并设立涵盖固态电池在内的新技术研发中心。总体来看，赣锋锂业属于中国固态电池领域的先行者之一，目前已实现小规模量产和装车示范（行业少有），并通过与长安等车企的纵向合作锁定未来市场。相较QuantumScape，赣锋走的是“材料-电池-车企”深度绑定路线，在中国市场有政策和资源优势。但技术上赣锋目前以**“半固态锂离子”**形态切入，能量密度（260 Wh/kg）稍低于QuantumScape的全固态原型（300+ Wh/kg），循环寿命和快充能力等尚未公开直接对比数据。未来赣锋能否在全固态（金属锂负极）上取得类似QuantumScape的突破，还有待其二代产品的实际验证。

卫蓝新能源（WeLion）：卫蓝是一家中国固态电池创业公司，由中科院物理所团队创立，近年来因与蔚来汽车的合作备受瞩目。卫蓝采用“半固态”技术路线，即在电池中使用固液混合电解质，实现比传统锂电更高能量密度。早在2020年底的NIO Day上，蔚来汽车宣布将搭载卫蓝提供的150 kWh半固态电池包，单体能量密度达360 Wh/kg，使整车续航超过1000公里。这款150度电池包被视为全球首款应用于车载的高能量密度半固态电池。按照原计划应于2022年Q4开始装车交付。但实际进展有所延期，蔚来总裁秦力洪多次解释研发验证比预计更久，在2023年中旬又将量产交付时间推迟。终于在2023年下半年（约8月），蔚来开始通过换电体系提供150 kWh电池包的租用服务，少量搭载于ET7、ES7等车型，实现全球首次半固态电池上车（虽然规模有限）。测试显示，这款半固态电池包可实现实测续航超1000公里，验证了其高能量密度性能。然而，卫蓝/蔚来方案目前面临成本高昂和产能爬坡慢的挑战：秦力洪直言150度电池包成本相当于一辆蔚来ET5整车价格（约30万元），主要因制造效率低和良品率不高导致。例如，有业内人士指出，传统液态电池涂布机每分钟涂布百米电极，而半固态电池因新工艺限制，速度只有约1/30，严重拖累了生产效率并推高成本。卫蓝首席科学家李泓也分析，全固态电池商业化需要解决电解质材料制备引入工艺、固固界面阻抗、高性能与低成本的平衡三大问题。这些问题在卫蓝当前的半固态电池上已初显端倪：虽然性能领先，但量产成本居高不下，短期仍属于小批高价产品。尽管如此，卫蓝在资本市场备受青睐，已获小米、华为等多轮投资，估值一度高达150亿元人民币。其下一步计划是在2025-2027年推出真正的全固态电池。据报道，卫蓝预计2027年左右实现全固态电池量产。作为蔚来背后的电池独角兽，卫蓝的优势在于背靠顶级科研团队和主机厂应用场景，已经率先让半固态技术登陆乘用车市场，在实战中获取宝贵数据。这一点是QuantumScape尚未实现的（其B样电池预计2025年才能装车测试）。不过QuantumScape的技术路径（氧化物陶瓷+锂金属）和卫蓝/蔚来（固液混合+高镍硅负极）不同，各有优劣：前者在循环寿命和安全性上数据亮眼，后者则以极高能量密度率先跑通1000公里续航。两者未来在高端电动车领域可能形成间接竞争。

其它玩家与整体态势：除上述公司外，中国还有国轩高科（Gotion）、亿纬锂能（EVE）、蜂巢能源（Svolt）、清陶能源、輝能科技等在推进固态电池研发。例如国轩在2024年推出了350 Wh/kg的全固态电池样品并计划2027年装车试验；EVE选择硫化物+卤化物复合电解质路线，规划2026年突破工艺并2028年推400 Wh/kg全固态电池；蜂巢已制备20Ah硫化物全固态电池（380 Wh/kg），但将量产时点定在2030年以后高端车型。整体而言，中国企业在固态电池上多采用硫化物固态或固液混合技术，量产时间普遍瞄准2025-2030年区间逐步落地。而日本的丰田同样高歌猛进，拥有1300+项固态电池专利，计划最快2027年推出配备全固态电池的纯电车型。相比之下，QuantumScape凭借其陶瓷隔膜+锂金属的独特路径，在近一年实现了更硬核的技术指标突破（循环1000次95%容量保持、高安全快充等），并通过与大众的合作锁定了优先商业化渠道。QuantumScape目前的相对竞争力体现在：其技术验证程度走在行业前列（已到B样阶段并交付车企测试），性能数据全面（能量密度、寿命、安全均有亮点），西方主流车企合作紧密（大众集团深度绑定）。然而，QuantumScape也面临挑战：量产爬坡和成本控制是下一阶段与中日竞品比拼的关键。如果QuantumScape能在2025-2026年顺利实现数GWh产能爬坡并保持技术领先，其有望在全球高端电动车固态电池市场占据先发优势。反之，若量产受阻、成本难下，则中国厂商凭借更庞大制造体系和本土市场，可能在稍晚时间迎头赶上甚至规模反超。可以预见，未来五年是固态电池商业化的关键窗口期：QuantumScape需巩固其技术领先地位并迅速推向市场，而中国企业则在政策和资金加持下奋起直追，固态电池赛道的竞争将日趋白热化。

表：QuantumScape与部分中国企业固态电池进展对比：

注：上述量产时间为公开信息推断，实际进度视技术突破和产业化情况调整。

QuantumScape相对竞争力分析：从上述比较可见，QuantumScape目前在技术成熟度和性能验证上处于领先地位。其全固态锂金属技术已经通过大众集团的独立验证，成为首个公布千次循环寿命且由主机厂证实达标的固态电池。相比之下，中国企业大多还处于实验室或小规模示范阶段，尚未披露同等严苛条件下的循环和快充数据。QuantumScape的快充能力（10→80%电量12分钟）在现有固态方案中也属亮眼；而安全方面的实测结果（穿刺不起火、300℃耐热不燃）更是树立了标杆。这一性能组合（高能量+快充+长寿命+高安全）正是电动车厂商梦寐以求的下一代电池指标。再考虑产业伙伴，QuantumScape通过大众PowerCo锁定了未来数十GWh规模的潜在产能输出，并成为大众集团固态电池战略的一部分。大众高管明确表示将让QuantumScape技术为其全球电动车队服务，保持领先。这种深度绑定提高了QuantumScape技术商业落地的确定性。而在中国市场，由于国际形势和技术封锁等因素，QuantumScape暂无直接进入规划，中国企业将在本土市场展开竞争并可能独立形成技术标准。因此QuantumScape的主战场在欧美与高端合资品牌，它需要在西方市场率先实现量产并取得整车应用成功，才能巩固其领先优势。

需要指出，固态电池赛道充满不确定性，每家企业的技术路线都有不同难点：例如QuantumScape采用的氧化物陶瓷隔膜虽然在抑制锂枝晶和高温稳定性上表现出色，但制备成本和厚度控制是挑战；而硫化物体系离子电导率高、易于界面贴合，但对湿度敏感且工艺复杂，中国企业须攻克材料稳定和规模制造难题。未来几年，专利与知识产权也可能影响竞争态势（下文详述）。总的来说，QuantumScape在全球固态电池竞赛中已抢占技术高地和第一批客户资源，但仍需加速迈过量产的“鸿沟”。同时中国企业依托雄厚制造实力，正齐头并进赶上。这场“电池革命”的胜负未分，QuantumScape能否保持领先，将取决于其在工程化和商业化阶段的执行力，以及竞争对手们在后发追赶中的表现。

合作伙伴与客户拓展（车企合作、样品交付与潜在客户）

QuantumScape自成立以来最重要的合作伙伴就是大众汽车集团。过去一年，双方的关系更趋紧密，并有新的合作模式落地。

大众集团/PowerCo：大众自2012年起即投资QuantumScape，是其最大外部股东之一。2023年底至2024年初，QuantumScape向大众旗下的电池公司PowerCo提供了24层A样电芯进行严格测试，大众方面随后在2024年1月正式发布公告，确认QuantumScape电池达成并超越了A样阶段要求。PowerCo的测试证明电池循环寿命超过1000次、容量保持95%，远优于当时指标。大众PowerCo首席执行官Frank Blome称这是朝量产迈出的“令人振奋的成果”，坚定了大众对固态电池商业化的信心。基于多年合作的信任，2024年7月大众PowerCo与QuantumScape宣布达成里程碑式协议：QuantumScape将向PowerCo授权其固态电池技术用于量产，PowerCo获得最高80 GWh/年（首期40 GWh）的生产许可。作为回报，PowerCo将支付许可费并与QuantumScape联合投入技术工业化。更重要的是，这标志大众确认将QuantumScape作为其首家固态电池供应伙伴，未来大众旗下品牌车型（奥迪、保时捷等）有望率先搭载QuantumScape的电池。大众集团技术董事托马斯·施马尔公开表示，与QuantumScape的合作可确保大众全球车队未来多年获得这一突破性电池技术，为旗下电动车在续航、充电等方面设定新标杆。为了专注推进合作，大众委派的QuantumScape董事Frank Blome从董事会卸任，转而全力领导大众内部与QuantumScape的协同项目。可以说，大众集团从资本、测试到生产全面加持QuantumScape，将其视作实现固态电池量产的关键盟友。这种绑定不仅带来了可靠的首家车企客户，也为QuantumScape日后拓展其他客户提供了背书。

其他汽车厂商：除了大众，QuantumScape并未公开具体的其他OEM客户名单。但公司在2024年透露，已经将Alpha-2样品发送给多个客户测试；B样电池启动生产时也提到正交付给汽车客户进行测试。由此推测，QuantumScape与多家全球主流整车厂均有接触合作，很可能包括美国、欧洲的一线品牌。目前由于涉及保密和竞争，具体车企名称未公布。不过行业分析认为，诸如奔驰、福特、现代等公司都对固态电池高度关注，不排除已与QuantumScape签署测试协议。QuantumScape管理层也多次提到收到“强劲的技术需求”，暗示已有多家OEM排队等候样品。因此在大众之外，QuantumScape正逐步建立一个潜在客户群，通过提供样品、测试数据来拓展未来商业合作。特别值得一提的是，QuantumScape采取的商业模式并非自行组装电池包销售给终端消费者，而是更接近**“B2B电池供应商”：为主机厂或Tier1供应商提供电芯或技术授权，共同开发适配车型的电池解决方案。这意味着QuantumScape可以同时与多家车企合作，而不局限于一家品牌。未来一旦技术成熟，除了大众外，QuantumScape有望宣布新的战略合作伙伴**。目前的首要任务是让这些客户在B样测试中验证性能、签署意向订单，从而锁定商业转化机会。

Tier 1供应商：截至目前，没有公开信息显示QuantumScape与传统汽车零部件一级供应商（Tier 1）有直接合作。固态电池领域的Tier 1可能包括电池包集成商或动力系统供应商。然而QuantumScape更多是与车企直接合作，或与车企合资的电池公司（如大众PowerCo）合作。因此Tier 1在QuantumScape商业生态中扮演的角色可能相对有限。反而是那些材料和设备供应商与QuantumScape关系密切，例如提供陶瓷粉体、涂布烧结设备等的厂商，将在QuantumScape量产过程中成为重要合作伙伴。但这些属于供应链合作范畴，不是用户拓展范畴，故此处不展开。

样品交付与验证状态：QuantumScape目前正全力支持合作伙伴的测试验证工作。Alpha-2原型电芯已于2023年底开始交付客户，经测试改进后，为B样设计提供了参考。B样电芯（QSE-5）从2024年Q4起小批量产出运往客户实验室，预期2025年起客户会将其集成到原型车或电池包中进行道路测试。大众方面的测试已覆盖实验室耐久和安全，此后或将进入整车级别的性能测试。根据大众计划，QuantumScape技术最终将集成于其**“统一电池”平台，适配大众不同品牌车型。可以预见，未来1-2年内，QuantumScape的电池有望出现在大众的测试车辆乃至小规模示范车队上。这将是验证其技术与车辆实际匹配度的关键步骤。一旦通过车规认证并积累行驶数据，QuantumScape才能开始正式量产供货**。其它潜在客户亦类似，需经历实验室评估→样车测试→定点供货的流程。目前QuantumScape已跨出第一步，正在与客户密切合作完成后续验证。这种高黏性合作关系也提高了客户转换成本和忠诚度：一旦某厂商的车型设计围绕QuantumScape电池特性优化，后续将倾向于继续采购其电池，形成稳定供需关系。因此QuantumScape当前的样品交付不仅是技术验证，也是市场开拓的重要环节，成功与否将决定未来订单和收入的规模。

综上，在合作伙伴与客户拓展方面，QuantumScape凭借大众这一重量级盟友站稳脚跟，并通过持续的样品交付吸引更多潜在客户。大众的背书和许可协议为QuantumScape树立了行业信任，而其它车企的兴趣则体现出市场对高性能固态电池的迫切需求。随着技术成熟度提升，QuantumScape预计会将这种“一对一深度合作”模式复制到更多客户上。在新能车产业高度合作分工的背景下，QuantumScape正逐步构建一个以自身技术为核心的生态圈：上有政府和资本支持，中有大众等战略伙伴，下有潜在广阔客户群。这为其固态电池商业化铺平了道路。

政策支持（美国新能源电池政策、补贴拨款与QuantumScape获得情况）

美国政府近年大力推动新能源电池产业，本土政策环境对包括QuantumScape在内的创新电池企业相当有利。

国家战略与产业政策：美国在2022年通过的《通胀削减法案（IRA）》出台了电动车电池制造税收抵免等激励措施，例如对美国境内生产的电池每千瓦时提供约35美元的税收优惠。这意味着，未来QuantumScape如果在美国本土建立电池产能或授权合作生产，可以显著降低生产成本、增强价格竞争力。此外，美国能源部（DOE）发布了《国家电池蓝图2021-2030》，明确将全固态电池列为重点研发方向，希望在2030年前实现下一代电池技术的产业化。DOE旗下的先进材料与制造办公室在2023年4月专门发布1600万美元科研项目招标，旨在加强固态电池制造能力。该项目要求国家实验室与企业合作，解决固态电池规模化生产的关键障碍，包括将实验室电解质成果转化为大尺寸制造、精密加工工艺、工艺标准验证等。这表明联邦层面对固态电池的重视和投入正在加强。不仅如此，能源部此前还通过ARPA-E等项目为固态电池初创企业提供早期研发资金（早在2011年QuantumScape就曾获得ARPA-E资助，用于探索新型电化学储能原理）。总的来说，美国政府从研发资助、制造激励到供应链安全等多方面打造了支持环境，鼓励像QuantumScape这样的公司加快技术突破和本土落地。

QuantumScape获得的直接支持：截至目前，QuantumScape尚未公开宣布获得联邦政府的大额拨款或贷款（与某些同行如Solid Power获得DOE拨款不同）。这可能一方面由于QuantumScape通过上市融资（SPAC）获取了充裕资金，尚未急需政府补助；另一方面，其商业模式更侧重与大企业合作而非独立建厂，因而未像传统制造项目那样申请DOE电池工厂补助。不过在地方层面，QuantumScape享受了显著的政策优惠。比如加州政府的CAEATFA项目已批准对QuantumScape在圣何塞建设QS-0试产线的设备投资给予销售税减免（STE）激励，总额度约1.148亿美元购置额，税收减免价值约1000多万美元。QuantumScape自2017年以来已多次申请并利用加州的该类激励，用于扩建研发生产设施。这些优惠降低了QuantumScape在本土扩产的成本，体现了州政府对尖端电池项目的支持。此外，QuantumScape在2022年还入选了白宫“美国清洁能源产业制定者”名单，CEO贾德迪普·辛格曾受邀参加清洁能源会议，表明政策层面对其创新角色的认可。

潜在的拨款计划：2023-2024年间，DOE推出了数十亿美元规模的电池供应链拨款机会（源自《基础设施法案》）。其中$33亿电池材料和电池制造基金在2022年首轮已授予20余项目（多数为材料、回收及传统电池厂），第二轮申请在2024年初截止。QuantumScape是否参与竞标不得而知。如果参与且胜出，有可能获取上亿美金级别的建设资金支持。不过由于QuantumScape走的是轻资产合作路线，自身并未规划巨型工厂，这类制造补助可能主要惠及其伙伴（如大众在美合资工厂等）。取而代之，QuantumScape更可能从研发项目方面获得政府支持。例如上文提到的DOE固态制造项目鼓励实验室与企业合作，不排除QuantumScape与某国家实验室联合申报，从而获得政府技术开发经费。这将帮助QuantumScape进一步解决规模化生产中的技术瓶颈，同时强化其与DOE体系的联系。

政策环境对QuantumScape的意义：综合来看，美国政府的新能源电池政策为QuantumScape创造了有利条件：一方面，有望享受生产端补贴，降低未来产品成本，使其固态电池在市场上更具竞争力；另一方面，通过科研资助分担部分技术风险，加速技术成熟。此外，政府对于本土制造和供应链安全的强调，可能促使QuantumScape在美国本土保留一定生产能力，而不是完全依赖海外（哪怕与大众的合作工厂也可选址美国）。目前QuantumScape已有圣何塞的试产基础，未来不排除在北美建设一座小规模量产线，以符合IRA法规并获取补贴。在地缘竞争层面，美国政府支持本土创新，也间接帮助QuantumScape在与外国竞争者（尤其中国厂商）角逐时占据优势地位。中国政府同样在大力扶持本土固态电池产业（如将固态电池纳入技术攻关项目、地方补贴等），但QuantumScape由于技术高度敏感，预计不会向中国引进投资或技术合作，以免知识产权受损。这一点可能也得到美国政策默许甚至鼓励。从某种程度上，QuantumScape已被视为美国在下一代电池领域与亚洲竞争的关键棋子，其成功与否关系到美国能否在高能量密度电池上取得领先。因此，可以预见未来QuantumScape若需要进一步资金或政策协助，美国政府仍会提供相应支持（例如税收优惠延长、定向采购合同等）。目前虽然QuantumScape没有直接拿到联邦拨款，但政策暖风已经在为其保驾护航。

技术壁垒与专利（核心技术挑战、专利布局与策略）

固态电池被誉为“改变游戏规则”的技术，但要实现商业化仍需跨越多重技术壁垒。QuantumScape在研发过程中针对这些关键难题提出了独创性解决方案，并构筑了严密的知识产权壁垒来保护其发明。本节评估QuantumScape的核心技术壁垒、关键专利，以及其在全球尤其中美两地的专利布局策略。

1. 核心技术壁垒：QuantumScape的核心创新在于一种陶瓷固态电解质隔膜，它使锂金属负极的安全可循环成为可能。锂金属负极虽然具备极高比容量，但传统液态电池中易形成枝晶刺穿隔膜而失效。QuantumScape通过专有配方的陶瓷隔膜，实现了对锂枝晶的抑制和隔断，同时拥有良好的离子传导性和机械强度。这解决了固态电池中**“离子导电 vs. 阻隔枝晶”的矛盾，被视为QuantumScape的核心技术突破**。

然而，围绕这一核心，仍有多项技术壁垒需要攻克：

固态电解质材料性能：QuantumScape主要采用氧化物系陶瓷（外界推测为掺杂石榴石结构LLZO或类似材料）作为电解质。氧化物固态电解质具有较高的室温离子电导率（可达10^-3 S/cm量级）和宽电化学稳定窗口，对高镍正极稳定。但其缺点是与金属锂直接接触时界面电阻偏高，以及材料对湿度敏感、烧结温度高等。QuantumScape通过元素掺杂和工艺优化来提高陶瓷电解质的离子导电率和界面亲和性，同时采用严格无水无氧环境制造，克服氧化物易与水分反应的问题。此外，公司还研究了复合固态电解质，比如在陶瓷中引入有机聚合物成分，以兼顾机械强度和界面润湿。其专利显示QuantumScape对抗perovskite（反钙钛矿）、thio-LISICON（硫化物）甚至氢化物等多种固态电解质也有所布局。这表明公司充分认识到材料体系多样化的重要性，以确保在性能和可制造性上找到最佳方案。

界面与电极设计：固态电池的另一大挑战在于固-固界面阻抗。无液体润湿时，正极与固态电解质之间接触不良会显著降低容量发挥。QuantumScape通过在正极侧使用**“阴极辅助液”（catholyte）的方案来改善界面。据报道，其电池在正极涂布中加入少量液态/凝胶电解质，使固态隔膜与正极颗粒形成复合界面，从而兼顾固态隔膜在负极侧的安全优势和正极侧的界面离子传导。这一设计在QuantumScape专利中有所体现：他们提出了一种低孔隙率的固态正极**，内部混有离子导体、导电剂和黏合剂等组分。该发明减少了界面空隙，降低电池内阻，已在中美欧多国获得专利授权。此外，为了进一步降低界面阻抗，QuantumScape的充放电策略也经过优化。例如其专利提出了一种脉冲电镀锂的方法，可均匀沉积锂金属，避免枝晶集中生长。这些技术共同攻克了锂金属负极与固态电解质之间、以及固态电解质与正极之间的界面难题，从材料、结构到操作多层面确保电池的稳定工作。

制造工艺与规模化：即便材料和设计问题解决，固态电池要大规模生产还需突破工艺瓶颈。QuantumScape识别出的关键环节包括：陶瓷隔膜的批量制备、多层电芯的层压封装以及整体生产节拍的提升。前文提及，公司开发了Raptor和Cobra连续流工艺，实现陶瓷隔膜的卷对卷快速烧结。此外QuantumScape在专利中也覆盖了固态电池制造方法，例如如何以薄膜形式制备隔膜、如何在多层叠片时保证各层对齐和界面质量等。其策略是在试产阶段不断改进工艺参数，并投资专用设备解决产能与一致性问题。2024年Cobra设备的投入使用，正是QuantumScape在制造环节取得的重大突破。但即便如此，大规模量产时仍要面对粉体原料的一致性、烧结良率、叠片封装的精度等挑战。特别是陶瓷隔膜在批量制备时，微小瑕疵都会导致成品率下降，需要严格的工艺控制和质量检测。QuantumScape正在通过自动化和工程经验积累来爬坡，以逐步逼近传统锂电的制造效率。可以说，制造工艺壁垒既是QuantumScape目前的挑战点，也是其核心竞争门槛之一——先发企业往往对工艺难题有更深理解，能通过专利和诀窍保持领先。

综合平衡：最后，还有一个宏观壁垒是性能与成本的平衡。固态电池在实验室可能实现单项性能极致，但走向商业必须综合考虑能量密度、循环寿命、安全性、低温性能以及成本。QuantumScape的选择是优先解决“不能没有”的指标：比如安全和循环寿命被放在首位，因为这是商用电池的底线；在此基础上再提升能量密度和快充等竞争优势，同时通过工艺创新逐步降低成本。目前QuantumScape已经证明了在不牺牲寿命安全的前提下，实现了高比能和快充，这在很大程度上奠定了其技术可行性。下一步公司需要将单位成本拉至合理区间。据测算，QuantumScape初期电池成本会高于传统锂电，但借助Cobra等工艺改进，单位成本有望随着产量提高而下降。如果政策补贴（如IRA每kWh $35）计入，固态电池初期的成本劣势可被部分抵消。总体而言，QuantumScape在技术路线上展现出的思路是：逐步击破关键壁垒，形成性能组合拳，然后通过工程努力和规模效应驱动成本下行。这与其他一些仅追求某单项指标突破的研发有所区别，也反映在其专利布局的全面性上。

2. 专利布局与知识产权策略：QuantumScape非常重视利用专利保护其技术，并建立了覆盖全球的专利组合。截至2020年底，QuantumScape已拥有67族专利（即在多个国家申请的同一发明），包括80多项授权专利和100多项申请中专利。这些专利主要分布在美国（作为原发地）和欧洲，其中美国和欧洲授权量较多。在亚洲，QuantumScape 虽授权专利不多但有大量申请在途，显示出其强化亚洲（尤其中国、日本、韩国）专利布局的意愿。知名知识产权分析机构Knowmade指出，QuantumScape在中国目前只有少数有效专利，但已公开的申请数量不少，这表明公司积极寻求在中国等关键市场建立IP壁垒。这种前瞻布局很重要，因为中国是未来固态电池最大的潜在市场之一，也是竞争企业最多的地区。

QuantumScape的专利内容覆盖固态电池全产业链各环节。具体包括：

**电解质材料类专利：**涵盖无机固态电解质（如掺杂石榴石氧化物）、无机-聚合物复合电解质、硫化物电解质、反钙钛矿电解质等。例如，QuantumScape有专利涉及抗钙钛矿（Li_3OX类）和氢化物固态电解质的制备，甚至对热门的Thio-LISICON硫化物（Li_3PS_4系）也有所涉猎。这些材料专利确保无论将来哪种材料体系胜出，QuantumScape都握有一定技术储备和排他权。

隔膜/电极制造类专利：包括陶瓷隔膜的烧结方法、涂覆在支撑膜上的方法，薄膜电极制造，固态层压电池组装工艺等。QuantumScape甚至通过收购早期公司Sisom Thin Films的IP获得了一些化学浴沉积薄膜方面的专利，以提高隔膜制造能力。这些工艺类专利为QuantumScape建立工艺壁垒提供了法律武器，防止竞争对手轻易复制其生产流程。

电池结构与操作类专利：如前述的低孔隙率正极专利、脉冲锂沉积专利、固态电池内部组件设计等。这些专利直接针对电池性能提升的方法，在多国布局（例如那个固态正极专利在中、美、欧、日、韩等都有申请/授权）。这保证QuantumScape在核心电池设计上占据主动，竞争者若采用类似设计可能触及侵权风险。

值得一提的是，虽然大众与QuantumScape合作紧密，但双方没有联合署名专利。大众更多通过投资和协议获取技术使用权，而QuantumScape独立持有专利产权。这保护了QuantumScape作为技术供应商的长期价值。另一方面，据分析，Toyota、博世、LG化学等固态电池领域的专利大户在其专利申请中多次引用了QuantumScape的专利作为现有技术。这说明QuantumScape的发明已引起同行高度关注，并被视为重要参考。一旦将来发生专利诉讼，这些引用可能成为有力的先占创新证据。

在中美专利策略方面，QuantumScape显然认识到中国市场的重要性。尽管目前其在中国获得的授权专利不多，但已经有如前述正极设计等专利在中国获批。未来随着更多申请进入实审，QuantumScape在中国的专利数量预计会上升。这对于防范潜在侵权、谈判交叉许可都有意义。当然，中国企业也在大量申请固态电池专利（宁德时代、比亚迪、清陶等都有不少申请）。日本丰田在固态电池专利上全球领先（1300余件）。QuantumScape需持续投入研发，保持专利的新颖性和广度，避免被竞争对手包围或绕开。同时，QuantumScape可能采取“有所为有所不为”的策略：对自身核心技术严密保护（例如陶瓷隔膜配方和制备工艺绝不外泄），而对非核心领域选择公开发表或宽松授权，以促进行业标准朝有利于自己的方向发展。这种策略常见于高科技公司，用于平衡专利防御与行业协同。

另外一个战略因素是出口管制和技术保护。作为美国先进电池技术，公司需遵守美国对关键技术出口的限制（固态电池可能被视为战略性能源技术）。QuantumScape目前并无在中国建厂或转移技术的计划，其与大众的合作产线预计首先在欧美落地。长远看，如果QuantumScape的电池要进入中国市场，可能采取与中国大型企业许可合作或通过整车进口间接供应的方式，而不会贸然在中国生产以免IP流失。在这种局面下，QuantumScape在中国的专利更多扮演防御盾牌角色——防止中国企业将与QuantumScape相同的技术在中国申请专利、占据市场。在美国本土，QuantumScape的专利组合已相当坚实，涵盖从材料到系统各方面，使其在北美拥有自由实施权和排他权。综合以上，QuantumScape通过十余年的专利积累，打造了一个围绕陶瓷固态电池的护城河。这一知识产权壁垒将有助于其在与竞争对手（包括后来者以及国际巨头）的较量中掌握主动。如果竞争对手试图直接复制QuantumScape的方案，很可能面临专利挑战；即便他们走不同路线，QuantumScape广泛的布局也增加了他们踩雷的可能性。

小结：QuantumScape目前在技术和专利两方面均建立了领先优势：在技术上，公司突破了固态电池材料、界面、工艺三大难关，展示出全方位优异性能；在专利上，广覆盖、多层次的布局保障了创新成果，支持其商业模式。在未来推进商业化时，QuantumScape仍需持续解决量产工程问题（如降低隔膜成本、提升产量）和与竞争对手的差异化。但凭借已有的技术厚度和IP壁垒，QuantumScape有望在固态电池产业化浪潮中占据一席之地，引领行业向更高水平发展。

参考资料：

QuantumScape QSE-5 B样电芯规格（5Ah容量，能量密度844 Wh/L）

大众集团PowerCo实测QuantumScape 24层电池循环1000次后容量95%

QuantumScape 2024年完成全年四大技术目标（Alpha-2出样、B样试产、Raptor/Cobra工艺）

QuantumScape Cobra隔膜工艺投入使用，将隔膜热处理速度提升25倍

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