L’espace des véhicules électriques a connu une poignée de débuts impressionnants en bourse ces dernières années, mais les premières semaines de négociation de la start-up de batteries QuantumScape ont été remarquables, même selon les normes des actions EV.

QuantumScape, qui a été fondée en 2010, est devenue publique via une fusion avec une société d’acquisition à vocation spéciale, ou SPAC. Son action a grimpé de 49 % lors de son premier jour de négociation en novembre 2020 et avait atteint un sommet de 131,67 $ le 22 décembre, soit un gain de plus de 400 % en moins d’un mois.

Cette course a donné à QuantumScape une valorisation époustouflante de 54 milliards de dollars, alimentée par l’enthousiasme des investisseurs pour la technologie de batterie à semi-conducteurs de l’entreprise, ainsi appelée parce qu’elle supprime le liquide inflammable ou l’électrolyte en gel présent dans les batteries lithium-ion d’aujourd’hui. De plus, cela n’a pas fait de mal que le géant de l’automobile Volkswagen soit un investisseur majeur, ou que Bill Gates ait également pris une participation.

Mais le battage médiatique qui a entouré l’entreprise à la fin de 2020 semble s’être pratiquement tari, l’action autrefois brûlante perdant environ 92% de sa valeur par rapport à ce record.

QuantumScape maintient les nobles affirmations qu’il a faites en 2020 et affirme que ses batteries sont toujours sur la bonne voie pour entrer en production dans quelques années. Mais la société est confrontée à une longue route de tests à forte intensité de trésorerie. La concurrence ne fait que s’intensifier et Wall Street attend toujours.

Les investisseurs sont peut-être passés à autre chose, mais l’industrie automobile surveille toujours : en plus de Volkswagen, QuantumScape a déclaré qu’il avait maintenant trois autres partenaires constructeurs automobiles qui se sont engagés à tester les batteries de l’entreprise. Jusqu’à présent, ces constructeurs automobiles ne sont pas nommés.

Il n’est pas difficile de comprendre pourquoi les constructeurs automobiles sont si intéressés par la technologie des batteries à semi-conducteurs. Les batteries lithium-ion d’aujourd’hui sont généralement assez fiables, mais leur taille, leur poids et leur temps de recharge les rendent loin d’être idéales pour les véhicules électriques. Et bien que les incendies de véhicules électriques soient rares, ils ont tendance à être intenses et difficiles à éteindre, en partie parce que les batteries lithium-ion peuvent brûler pendant des heures.

Les batteries que QuantumScape travaille à développer sont appelées « à l’état solide » car elles n’ont pas besoin de l’électrolyte liquide ou en gel présent à l’intérieur des batteries existantes. Une batterie à semi-conducteurs peut être plus petite et plus légère qu’une batterie lithium-ion de capacité similaire, et l’absence de liquide à l’intérieur les rend moins susceptibles de prendre feu.

En décembre 2020, le PDG de QuantumScape, Jagdeep Singh, a promis une batterie à semi-conducteurs fiable, à grande échelle, vers le milieu de la décennie. Voici quelques-unes des affirmations qu’il a faites lors d’une présentation en direct des premiers résultats des tests :

• Les batteries de QuantumScape peuvent se recharger de zéro à 80 % de leur capacité en seulement 15 minutes, soit environ la moitié du temps requis par la plupart des batteries lithium-ion pour véhicules électriques.
• Un véhicule électrique utilisant les batteries de l’entreprise aurait jusqu’à 80 % d’autonomie en plus qu’un véhicule alimenté par des batteries lithium-ion actuelles, avec un poids similaire.
• Les cellules de batterie de QuantumScape étaient « capables de durer des centaines de milliers de kilomètres » dans une large gamme de températures, y compris jusqu’à moins 22 degrés Fahrenheit.

« Si QuantumScape peut faire passer cette technologie à la production de masse, elle a le potentiel de transformer l’industrie », a déclaré Stan Whittingham, co-inventeur de la batterie lithium-ion et lauréat du prix Nobel de chimie 2019, dans un communiqué de presse QuantumScape.

Cela semblait presque trop beau pour être vrai. Les chercheurs bricolent depuis des décennies avec des batteries à semi-conducteurs, sans succès.

Les inventeurs étaient confrontés à un défi majeur. Ces batteries étaient susceptibles de tomber en panne à cause des dendrites – des structures en forme d’aiguille qui se forment à l’intérieur, souvent en quelques semaines, qui peuvent les court-circuiter et mettre fin à leur vie.

L’innovation clé de QuantumScape est un séparateur fait d’un matériau céramique flexible exclusif qui résiste aux dendrites et ne peut pas s’enflammer. Si cela fonctionne comme prévu, les batteries à semi-conducteurs devraient pouvoir survivre aussi longtemps qu’une batterie lithium-ion typique tout en conservant tous les avantages espérés.

QuantumScape est encore à au moins quelques années de pouvoir produire en masse ses batteries. Mais dans les tests en laboratoire, sa technologie semble fonctionner.

Dans ce test de diffusion en direct de 2020 qui a fait monter en flèche les actions de l’entreprise, QuantumScape a déclaré qu’un minuscule prototype de sa batterie a résisté pendant plus de 800 cycles de charge et de vidange – à peu près le nombre que la batterie d’un VE endurerait au cours de sa durée de vie.

Mais cette batterie de test était une version réduite, et le dimensionnement jusqu’à une batterie prête à être utilisée dans les véhicules électriques a été un processus lent.

QuantumScape a pu répéter ce test de 800 cycles deux fois l’année dernière avec des batteries légèrement plus grandes. Un plus grand a réussi 500 cycles lors d’une série de tests plus tôt cette année. Mais la société est encore à quelques cycles de développement de la réalisation d’un prototype grandeur nature.

Les étapes nécessaires pour préparer les batteries de QuantumScape à une utilisation sur la route prendront au moins deux ans – et probablement plus – pour être achevées.

Une fois que le prototype actuel a atteint le seuil de test de 800 cycles, l’entreprise devra construire et tester une batterie « A sample » qui est presque pleine taille, mais qui n’est toujours pas tout à fait ce qu’elle prévoit de produire en masse.

Singh a déclaré à Avresco dans une interview en avril que le Un échantillon de produit sera prêt cette année pour être envoyé à Volkswagen et aux autres partenaires automobiles de l’entreprise pour des tests.

Vient ensuite «l’échantillon B», similaire à son prédécesseur mais fabriqué sur une chaîne de montage prototype, avec un outillage similaire, mais plus petit et plus simple, aux machines que QuantumScape prévoit d’utiliser sur son éventuelle chaîne de production à pleine vitesse.

« Le but de l’échantillon A est que le client puisse valider que la batterie peut réellement fonctionner comme elle est censée fonctionner », a déclaré Singh. « Le but de l’échantillon B est de prendre cette batterie et de l’utiliser pour fabriquer des voitures d’essai. »

La dernière étape serait un prototype final, un échantillon C, à fabriquer pour la chaîne de montage à grande échelle. Singh a déclaré qu’il s’attend actuellement à ce que QuantumScape livre des échantillons C en 2024 ou 2025.

Mais même ces premières voitures d’essai ne seront pas prêtes pour la route, a déclaré Singh. Au lieu de cela, ils constitueront une étape importante pour l’entreprise et ses partenaires constructeurs automobiles. Par la suite, les voitures d’essai construites à l’aide de ces batteries d’échantillons C seront prêtes pour la production.

Ces cycles de développement, de production et de test nécessiteront des liquidités importantes.

Singh a déclaré qu’il était convaincu que QuantumScape disposait de suffisamment de liquidités – environ 1,3 milliard de dollars fin mars – pour pouvoir livrer ces échantillons de batteries C à ses partenaires automobiles pour les tester. Mais il faudra lever plus d’argent pour construire une usine suffisamment grande pour approvisionner les constructeurs automobiles à grande échelle.

D’ici là, il peut y avoir de la concurrence.

Toyota a déclaré qu’il s’efforçait de développer ses propres batteries à semi-conducteurs en interne, et au moins une autre start-up – Solid Power, basée au Colorado, soutenue par BMW et Ford Motor – est sur la bonne voie pour commencer à fabriquer ses propres batteries à semi-conducteurs. versions à peu près à la même époque.

Augmenter le montant d’argent nécessaire pour une usine serait difficile à faire dans l’environnement économique actuel, mais Singh pense que lever cet argent ne sera pas difficile une fois que les investisseurs auront eu la chance de conduire des véhicules d’essai alimentés par des batteries QuantumScape.

« La bonne nouvelle concernant les marchés financiers américains est que si vous pouvez démontrer que vous avez quelque chose de réel et que l’opportunité de marché est vraiment importante, alors il y a beaucoup de capitaux disponibles », a déclaré Singh.