QuantumScape与他的Cobra隔膜

大家都很想了解一些技术科普，也很关注与长阳的膜的关系。我在完整阅读了最近固态电池领域大火的美股QuantumScape 2024年报及一些公开信息后，给大家做一些分享。

QuantumScape（以下简称QS） 自从6月24日周二美股盘后表示，成功将其Cobra隔膜工艺整合到标准电池生产线中后，两天涨了60%+，那两天直接带动A股的隔膜企业： 长阳科技、星源材质跟着动了一下。紧接着QS平整几天后，从7/2连涨了12天，涨幅超过100%——如果说短期的涨幅是炒作，那持续的翻倍涨幅不调整，就是资本市场真正的认可，也说明固态电池离商业化越来越近。

这里我们需要搞清楚几个问题，以帮助我们做判断

1.QS简介及重要时间节点

QuantumScape由Jagdeep Singh，Tim Holme和斯坦福大学的Fritz Prinz教授于2010年成立，专注固态电池的量产。

2012年开始和大众汽车合作并分别于2018年、2020年获得大众的1亿美元、2亿美元的投资，到目前累计获得大众3.8亿美元投资。

2020年获得10亿元融资并上市。

2022年宣布量产续航650公里，充电15分钟的固态电池。

2024年通过德国PowerCo耐久性测试，完成1000个充电周期（相当于总里程超过50万公里）后几乎没有老化，仍有95%容量。

2.QS核心技术是什么？

其宣称的核心技术创新和优势有两个：无阳极架构和固态陶瓷隔膜（Cobra隔膜）。通过固态电解质+无机陶瓷隔膜抑制锂枝晶，无阳极设计降低成本和体积。体积能量密度 844 Wh/L 、质量能量密度 301 Wh/kg ，支持＜15 分钟快充 。参数上确实超越刀片、凝聚态和T，理论上续航应该是>900KM，再加上15分钟快充，用户体验会是质变。

值得一提的是，隔膜是公司 “无阳极（anode-free）” 设计的关键支撑：电池制造时无需预设阳极，首次充电时锂从阴极迁移，通过隔膜沉积在阳极集流体上形成锂金属阳极；放电时锂再通过隔膜返回阴极。这种设计消除了传统阳极的宿主材料（如石墨），减少电池体积和成本，而隔膜的稳定性是该设计可行的核心前提。

3.Cobra隔膜

接下来就是重点了，我首先看了下QS对其的定义：该隔膜由无机固体陶瓷膜组成，兼具隔膜和电解质的特性，有时我们将其称为“电解质隔膜”。

公司的隔膜由致密的无机陶瓷制成，厚度比人类头发还薄（未明确具体数值，但强调 “thinner than a human hair”），能够满足高导电性、对锂金属的稳定性、抗枝晶形成和低界面阻抗等关键要求。

2.1 核心功能优势

抗枝晶（Dendrites）能力：锂金属电池中，锂枝晶的生长可能穿透传统隔膜导致短路，而该陶瓷隔膜能抑制枝晶生长，在汽车级功率密度（如快速充电场景）和室温下，经测试可支持至少 800 次循环而不被枝晶穿透。

离子传导效率：能以与液态电解质相当的速率传导锂离子，满足汽车级功率需求（如快速充放电）。

耐高温与安全性：陶瓷材料不可燃，且能承受远高于传统聚合物隔膜的温度（超过 180℃，甚至测试中可耐受 300℃），大幅降低电池起火风险。

2.2 生产工艺

隔膜的生产采用连续流热处理工艺（continuous-flow heat treatment），可快速加工薄膜且降低单位能耗，适合规模化生产。早期工艺借鉴了电池或陶瓷行业的成熟技术，后续通过专门改进进一步降低成本、提高吞吐量和质量。

4.与长阳科技相关——基膜部份

细节太复杂，直接说结论：行业趋势转向 “陶瓷涂层+聚合物基膜” ，长阳基膜为最优载体；从QS的村田MLCC 流延工艺制备陶瓷隔膜中就能看出生产中就需要基膜。

4.1 基膜来源与MLCC工艺

可能出于保密需求，QS并未在公开信息中说明其隔膜的陶瓷成分及生产过程，但由于隔膜需要高锂离子传导率（>10⁻⁴ S/cm）和化学稳定性，可以推测为LLZO或者钙钛矿型氧化物。而QS披露过与村田制作所的合作（村田是全球 MLCC 龙头）表明其可能借鉴MLCC 流延工艺制备陶瓷隔膜：多层陶瓷电容器（MLCC）的流延工艺是将陶瓷粉末与有机粘结剂、溶剂混合制成浆料，涂布在 PET 等柔性基底上形成薄膜，再经干燥、烧结等工序成型。

4.2 支撑基膜的必要性

防止开裂：无机陶瓷材料在干燥和烧结过程中易因收缩不均导致开裂。PET、PI 等柔性支撑基膜可提供机械支撑，降低应力，尤其对于超薄隔膜（如 QS 隔膜厚度可能 < 10μm）至关重要。

工艺兼容性：支撑基膜需耐受高温（热处理可能达数百℃）且不与陶瓷浆料反应。PI（聚酰亚胺）耐高温性强（分解温度 > 500℃），PET（聚酯）在较低温度下（约 200℃以下）稳定，可根据具体工艺选择。

总而言之，QuantumScape的工艺突破（Cobra）催化行业进程，但基膜的底层需求反而强化，长阳的全路线基膜适配是最爽的，接下来持续关注产能配套情况和大厂的合作进度。