Mengapa investor QuantumScape masih menunggu baterai EV baru

Ruang kendaraan listrik telah melihat beberapa debut pasar saham yang mengesankan dalam beberapa tahun terakhir, tetapi baterai dimulai QuantumScape beberapa minggu pertama perdagangan luar biasa bahkan menurut standar saham EV.  

QuantumScape, yang didirikan pada 2010, go public melalui merger dengan perusahaan akuisisi tujuan khusus, atau SPAC. Sahamnya melonjak 49% pada hari pertama perdagangannya pada November 2020 dan telah melonjak ke level tertinggi $131.67 pada 22 Desember — kenaikan lebih dari 400% dalam waktu kurang dari sebulan.

Perjalanan itu memberi QuantumScape penilaian $ 54 miliar yang menakjubkan, didorong oleh kegembiraan investor atas teknologi baterai solid-state perusahaan, disebut demikian karena tidak menghilangkan cairan yang mudah terbakar atau elektrolit gel yang ditemukan di baterai lithium-ion saat ini. Terlebih lagi, itu tidak melukai raksasa mobil itu Volkswagen adalah investor besar, atau bahwa Bill Gates juga telah mengambil saham.

Tetapi hype yang melingkupi perusahaan pada akhir tahun 2020 tampaknya telah mengering, dengan saham yang dulu sangat panas turun sekitar 92% dari nilainya dari rekor tertinggi itu.

QuantumScape berdiri dengan klaim tinggi yang dibuatnya pada tahun 2020 dan mengatakan baterainya masih di jalur untuk masuk ke produksi dalam beberapa tahun. Tetapi perusahaan menghadapi jalan pengujian yang panjang dan intensif uang di depan. Persaingan semakin ketat, dan Wall Street masih menunggu.

Investor mungkin telah pindah, tetapi industri otomotif masih mengawasi: Selain Volkswagen, QuantumScape mengatakan sekarang memiliki tiga mitra pembuat mobil lain yang telah menandatangani kontrak untuk menguji baterai perusahaan. Sejauh ini, pembuat mobil itu tidak disebutkan namanya.

Tidak sulit untuk melihat mengapa pembuat mobil sangat tertarik dengan teknologi baterai solid-state. Baterai lithium-ion saat ini umumnya cukup andal, tetapi ukuran, berat, dan waktu pengisian ulangnya membuatnya kurang ideal untuk kendaraan listrik. Dan meskipun kebakaran EV jarang terjadi, mereka cenderung intens dan sulit dipadamkan, sebagian karena baterai lithium-ion dapat terbakar selama berjam-jam.

Baterai yang sedang dikembangkan QuantumScape disebut "keadaan padat" karena tidak memerlukan elektrolit cair atau gel yang terdapat di dalam baterai yang ada. Paket baterai solid-state bisa lebih kecil dan lebih ringan daripada baterai lithium-ion dengan kapasitas yang sama, dan tidak adanya cairan di dalamnya membuat mereka cenderung tidak terbakar.

Pada bulan Desember 2020, CEO QuantumScape Jagdeep Singh menjanjikan baterai solid-state yang andal, dalam skala besar, kira-kira pada pertengahan dekade ini. Berikut adalah beberapa klaim yang dia buat selama disiarkan langsung presentasi hasil tes awal:

• Baterai QuantumScape dapat diisi ulang dari kapasitas nol hingga 80% hanya dalam 15 menit, sekitar separuh waktu yang dibutuhkan oleh sebagian besar baterai EV lithium-ion.
• Sebuah EV yang menggunakan baterai perusahaan akan memiliki jangkauan hingga 80% lebih banyak daripada yang ditenagai oleh baterai lithium-ion saat ini, dengan bobot yang sama.
• Sel baterai QuantumScape "mampu bertahan ratusan ribu mil" dalam berbagai suhu, termasuk sedingin minus 22 Fahrenheit.

“Jika QuantumScape dapat memasukkan teknologi ini ke dalam produksi massal, ini memiliki potensi untuk mengubah industri,” kata Stan Whittingham, salah satu penemu baterai lithium-ion dan pemenang Hadiah Nobel Kimia 2019, dalam siaran pers QuantumScape.

Tampaknya hampir terlalu bagus untuk menjadi kenyataan. Para peneliti telah mengutak-atik baterai solid-state selama beberapa dekade, tanpa hasil.

Penemu menghadapi tantangan utama. Baterai semacam itu rentan terhadap kegagalan karena dendrit — struktur seperti jarum yang terbentuk di dalam, seringkali dalam hitungan minggu, yang dapat membuat korsleting dan mengakhiri masa pakainya.

Inovasi utama QuantumScape adalah separator yang terbuat dari bahan keramik fleksibel berpemilik yang tahan terhadap dendrit dan tidak dapat terbakar. Jika berfungsi sebagaimana dimaksud, baterai solid-state harus dapat bertahan selama baterai lithium-ion biasa sambil mempertahankan semua manfaat yang diharapkan.

QuantumScape setidaknya masih beberapa tahun lagi untuk dapat memproduksi baterainya secara massal. Namun dalam pengujian laboratorium, teknologinya tampaknya berfungsi.

Dalam tes streaming langsung tahun 2020 yang membuat saham perusahaan melonjak, QuantumScape mengatakan prototipe kecil baterainya dapat bertahan selama lebih dari 800 siklus pengisian dan pengurasan — kira-kira jumlah yang akan bertahan dari baterai EV selama masa pakainya.

Tetapi baterai uji itu adalah versi yang diperkecil, dan mengukur baterai yang siap digunakan di kendaraan listrik merupakan proses yang lambat.

QuantumScape dapat mengulangi pengujian 800 siklus itu dua kali tahun lalu dengan baterai yang sedikit ditingkatkan. Yang lebih besar berhasil melewati 500 siklus dalam putaran pengujian awal tahun ini. Tetapi perusahaan masih beberapa putaran pengembangan lagi untuk mencapai prototipe ukuran penuh.

Langkah-langkah yang diperlukan untuk menyiapkan baterai QuantumScape untuk penggunaan di jalan akan memakan waktu setidaknya dua tahun — dan mungkin lebih — untuk diselesaikan.

Setelah prototipe saat ini memenuhi ambang pengujian 800 siklus, perusahaan perlu membangun dan menguji baterai "Sampel" yang hampir berukuran penuh, tetapi masih belum sesuai dengan apa yang direncanakan untuk akhirnya diproduksi massal.

Singh mengatakan kepada CNBC dalam sebuah wawancara April bahwa Sebuah produk sampel akan siap tahun ini untuk dikirim ke Volkswagen dan mitra otomotif perusahaan lainnya untuk pengujian.

Kemudian datang "sampel B," mirip dengan pendahulunya tetapi diproduksi di jalur perakitan prototipe, dengan perkakas yang mirip dengan, tetapi lebih kecil dan lebih sederhana dari, mesin yang QuantumScape rencanakan untuk digunakan pada jalur produksi kecepatan penuh akhirnya.

“Tujuan sampel A adalah agar pelanggan dapat memvalidasi bahwa baterai benar-benar dapat berfungsi sebagaimana mestinya,” kata Singh. "Tujuan dari sampel B adalah untuk kemudian mengambil baterai itu dan menggunakannya untuk membuat mobil uji."

Langkah terakhir adalah prototipe akhir, sampel C, yang akan dibuat untuk jalur perakitan skala penuh. Singh mengatakan dia saat ini mengharapkan QuantumScape mengirimkan sampel C pada tahun 2024 atau 2025.

Tetapi bahkan mobil uji pertama itu tidak akan siap untuk jalan, kata Singh. Sebaliknya, mereka akan menjadi tonggak penting bagi perusahaan dan mitra pembuat mobilnya. Setelah itu, mobil uji yang dibuat menggunakan baterai sampel C tersebut akan siap diproduksi.  

Putaran pengembangan, produksi, dan pengujian tersebut akan membutuhkan sejumlah besar uang tunai.

Singh mengatakan dia yakin bahwa QuantumScape memiliki cukup uang - sekitar $ 1.3 miliar pada akhir Maret - untuk dapat mengirimkan baterai sampel C tersebut ke mitra otomotifnya untuk pengujian. Tapi itu perlu mengumpulkan lebih banyak uang untuk membangun pabrik yang cukup besar untuk memasok mobil dalam skala besar.

Pada saat itu, mungkin ada persaingan.

Toyota telah mengatakan sedang bekerja untuk mengembangkan baterai solid-state sendiri, dan setidaknya satu perusahaan rintisan lainnya — yang berbasis di Colorado Kekuatan Solid, didukung oleh BMW dan Ford Motor — berada di jalur untuk mulai membuat versi solid-state-nya sendiri sekitar waktu yang sama.

Meningkatkan jumlah uang tunai yang dibutuhkan untuk sebuah pabrik akan menantang untuk dilakukan dalam lingkungan ekonomi saat ini, tetapi Singh berpikir mengumpulkan uang itu tidak akan sulit setelah investor memiliki kesempatan untuk mengendarai kendaraan uji yang didukung oleh baterai QuantumScape.

“Kabar baiknya tentang pasar modal AS adalah jika Anda dapat menunjukkan bahwa Anda memiliki sesuatu yang nyata dan peluang pasarnya sangat besar, maka ada banyak modal yang tersedia,” kata Singh.