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六合商业研选第410家公司457篇研报
头号玩家第46期：QuantumScape(NASDAQ：QS)
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固态锂金属电池，与锂离子电池区别，体现在没有电解液、正负极与电解质均为固态。固态电池在安全性、能量密度、充电速度、成本等方面具有明显优势，成为下一代电池技术，受到车企、电池厂商等各路玩家追捧，是未来5年整个智能电动汽车产业的重点研发方向。
QuantumScape作为固态电池领域的头部代表，受到大众、比尔盖茨、KPCB加持，作为一家目前尚无收入，最快2024年才能商业化生产的“期货”公司，美股上市后市值已高达169亿美元。QS在实验室阶段取得不俗表现的技术产品，接下来需真正实现规模化量产与商用，而在规模化量产方面，中国军团更具竞争优势。
报告摘要：
QuantumScape是电动汽车用固态锂金属电池领域领导者，致力开发用于电动汽车及其他应用的下一代电池技术。与传统液态锂离子电池相比，公司正在研发的固态锂金属电池，能够提供更高能量密度、更长使用寿命、更快充电速度、更高安全性，满足更广泛市场需求。
固态电池用固态电解质，代替传统液态电解质传导锂离子。电池具有正极、负极、防止正极与负极接触的隔膜，及传输离子但不传输电子的电解质。传统锂离子电池使用液态电解质、聚合物隔膜、负极材料为石墨或碳/硅复合物、正极材料为磷酸铁锂或三元材料等，当电池充电时，锂离子从正极移动到负极，放电时，反之。
公司开发固态电池技术，使用自研陶瓷材料固态隔膜，代替传统液态电解质与多孔隔膜；同时不再使用石墨等材料作为负极；在生产环节，电芯结构中不存在负极，当电池首次充电时，从正极材料中析出的锂，穿过隔膜，并在负极集流体（汇集电流的结构或零件，在锂离子电池上主要指金属箔，如铜箔、铝箔等）表面聚集，形成一层薄锂金属层，作为负极；当电池完全放电时，锂重新回到正极，临时锂金属负极消失。
传统锂离子电池结构
传统锂离子电池（左）与公司固态锂金属电池（右）结构对比
公司固态电池采用锂金属作为电池负极，可显著提升电池能量密度与安全性。基于石墨负极材料的锂离子电池，理论能量密度极限约300Wh/kg；基于碳/硅复合物作为负极材料的锂离子电池，理论能量密度极限约400Wh/kg；若要再提高能量密度，负极材料需要用锂金属，锂金属电池理论能量密度极限超过500Wh/kg，对应电动汽车续航里程可超过1,200公里。
使用金属锂做负极，需要将热稳定性差、易燃易漏、易在锂金属表面分解缩短电池寿命的液态电解质，替换为固态电解质，加上固态正负极，故称固态电池。固态电解质具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发等特性，因此从材料上消除传统锂离子电池中电解液泄漏、电极短路等安全隐患。电动汽车起火事故，多是因为动力电池短路。
公司固态电池产品结构优势明显，未来成本下降空间大。公司固态电池技术，去掉传统负极材料与成本，减少电池尺寸与重量，结构更简单，有效提升能量密度。固态电池在实现量产后，将在材料与生产工艺等方面，达到比传统锂离子电池更低的成本；根据公司测算，其固态电池将比传统锂离子电池成本下降17%。
公司固态电池产品能量密度大幅提升，正极材料采用胶状聚合物。因为去掉传统锂离子电池中石墨等材料构成的负极，节约大量由负极材料占据的空间，电池能量密度大幅提升。根据公司披露，相比目前的锂离子电池，其固态电池能量密度增幅可达80%，能量密度约380~500Wh/kg。公司固态电池正极材料，采用在传统镍钴锰（NCM）三元材料基础上，加入由有机聚合物组成的胶状物，未来计划研发全固态正极材料，替代胶状聚合物。
公司研发固态隔膜近10年，构建核心技术壁垒。如果没有有效的固态隔膜，锂金属将形成树枝状晶体，该树枝状晶体会通过传统多孔隔膜，并使电池短路。公司团队研发近10年，开发出满足要求的陶瓷固态隔膜，并开发出支持大规模生产该隔膜材料的技术，拥有涵盖该材料成分与制造过程关键步骤的多项专利。
公司成功构建固态锂金属电池单体叠片，在快充速度、使用寿命、低温环境等方面，具备强竞争力。公司将隔膜布置在正极材料与负极集流体（汇集电流的结构或零件，在锂离子电池上主要指金属箔，如铜箔、铝箔等）之间，并剪裁为85毫米X70毫米的长方形卡片，作为单体叠片。单体叠片堆叠起来，形成多层电芯，大约相当于1副纸牌大小，将成为电动汽车电池的商业应用尺寸。公司制造并测试超过10万个单体电池，并证明其可满足汽车在功率、寿命、温度等方面要求。
公司研发陶瓷固态隔膜与单体叠片
公司未来将积极研发多层电池，真正实现固态电池商业化应用。目前，公司仅生产商业所需尺寸的单层固态电池。为生产用于汽车的商业化可行的固态电池，需要适当堆叠100层以上的结构设计，对批量生产与商业化应用形成挑战。
公司创始人Jagdeep Singh贾格迪普·辛格表示，在实现单体电池后，批量生产与商业化应用是另一个层面的挑战，但他相信，已找到正确的材料，就意味着具备成功的基础条件，如何实现固态电池商业化量产，是工程层面问题，而不再有科学层面障碍。
公司股权结构分散，大众为公司第一大股东。公司创始人Jagdeep Singh、Timothy Holme、Fritz Prinz分别持有公司7.7%、4.1%、3.7%股权；大众集团、Khosla Ventures、Capricorn-Libra Investment、KPCB分别持有公司19.5%、9.7%、6.7%、5.6%股权。
公司核心管理团队在各自领域，拥有丰富专业知识与工作经验。公司创始人、CEO Jagdeep Singh贾格迪普·辛格，美国斯坦福大学计算机科学硕士，在固态电池领域深耕多年，拥有专业知识储备与储能行业多年领导经验；创始人、CTO Timothy Holme，斯坦福大学机械工程博士，曾在斯坦福大学担任研究助理；CDO首席发展官Mohit Singh，杜兰大学化学与生物分子工程博士，曾在加州大学伯克利分校从事化学工程博士后研究。
公司核心管理团队简介
资料来源：公司公告、六合商业研选
公司2010年成立，2020年11月27日在美国纽交所，通过与SPAC特殊目的收购公司Kensington Capital合并，实现上市，代码QS。截至2021年2月9日，公司股价46.43美元，市值169亿美元，远高于SPAC合并时的初始估值33亿美元。
公司目前处于产品研发阶段，无产品向外销售，未实现收入。公司2018~2019年、2020年前三季度净利润分别为-0.44亿美元、-0.51亿美元（-16.1%）、-4.1亿美元（-995.7%）。公司预计固态电池产品量产后，收入将呈现爆发式增长，2024~2028年产能将分别达到0.25GWh、0.75GWh（+200%）、6GWh（+700%）、46GWh（+667%）、91GWh（+98%）；收入分别为0.14亿美元、0.39亿美元（+179%）、2.75亿美元（+605%）、32.1亿美元（+1067%）、64.4亿美元（+101%）；EBITDA息税折旧摊销前利润分别为-1.3亿美元、-1.2亿美元（+7.7%）、-0.6亿美元（+50.8%）、8.1亿美元（+1469.5%）、16.2亿美元（+100.7%）。
公司预计财务情况
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