폭스바겐이 출자하고 있는 미국 배터리개발회사 퀀텀 스케이프가 2021년 5월 14일, 폭스바겐이 독일에 전고체 배터리 생산 라인 건설을 검토하고 있다고 밝혔다. 현재 대형 배터리 공장과 동일한 20GWh 규모의 생산 용량을 갖출 것이라고 한다.

퀀텀 스케이프와 폭스바겐은 연내에 합작 회사의 전고체 배터리 시험 생산 라인의 설치 장소를 결정하기로 합의했다. 폭스바겐의 BEV용 배터리의 주요 생산 거점이 있는 독일 잘츠기터가 후보라고 한다. 초기에는 1GWh에서 상업 생산을 시작하고 추가로 20GWh를 추가한다. 

폭스바겐과 퀀텀 스케이프는 2024 년에 전고체 배터리의 상업 생산을 시작한다고 공표하고, 폭스바겐은 25 년 이후에 같은 배터리를 탑재하는 EV를 출시할 방침이다. 개발중인 전고체 배터리를 사용하면 부피 당 주행 거리를 30 % 늘린 450km 분을 충전하는 데 필요한 시간이 12 분으로 현재의 약 절반이 된다고 한있다. 폭스바겐은 퀀텀 스케이프에 지금까지 3 억 달러 이상을 출자하고 있다.

한편 퀀텀스케이프(QuantumScape)는 지난 3월 말 1,300 만 주의 신주를 발행할 계획이라고 발표했다. 8 억 5,900 만 달러는 자체 파일럿 공장과 폭스바겐과의 합작 투자에 투자될 예정이라고 밝혔다. 특히 지난 2월 발표한 캘리포니아 산호세의 QS-0 파일럿 공장의 용량을 두 배 이상 늘리기 위해 자금을 사용할 

계획이라고 덧붙였다. 1GWh 용량의 QS-1이라는 또 다른 파일럿 공장을 목표로 하고 있으며, 이는 나중에 21GWh 용량으로 확대될 것이라고 한다. 

이런 협력을 바탕으로 폭스바겐은 지난 3 월 파워데이를 통해 2030년까지 전기 자동차의 80 %에 통합 배터리 셀 형식에 대한 계획을 발표했다. 이 때 폭스바겐은 충전 시간 목표를 12분에 80%로 상향 조정했다.  

스바겐은 2012년 1억 달러를 투자해 퀀텀스케이프의 지분 5%를 인수 전고체 배터리 개발에 참여했다. 그리고 2020년 6월에는 추가로 2억 달러를 투자했다. 그리고 이번에는 퀀텀스케이프가 독일의 실험실에서 최신 고체 배터리 셀을 실험했다. 이는 2020년 6월 투자에 대한 조건을 충족시키기 위한 것이다.  

두 회사 모두 구체적으로 기술적인 목표 달성 일정을 지정하지는 않았지만 2020년 12월 프로토 타입 셀의 성능 데이터를 발표했으며 이는 리튬 이온 배터리 실에 비해 항속거리가 80% 가량 향상됐다고 밝힌 바 있다. 그 외 데이터도 전고체 배터리를 언급할 때 거론되는 15분 내에 80% 를 충전할 수 있으며 800번의 충방전 후에서 80% 이상의 배터리 용량이 남는다는 것 등이었다. 또한 섭씨 영하 30도에서도 작동한다는 것도 포함되어 있다. 

퀀텀스케이프는 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 기능 및 긴 서비스 수명부터 안전 및 실제 작동 온도에 이르기까지 모든 측면이 보장되는 방식으로 10 년 간의 개발 작업을 통해 리튬 금속 고체 배터리를 최적화하는 데 성공했다고 주장했다. 지금까지 낮은 사이클 안정성은 고체 배터리의 주요 약점으로 간주됐다. 퀀텀스케이프 기술의 핵심은 세라믹 분리기이며 이를 정확히 해결해야 한다고 한다. 또한 전고체 배터리에는 양극이 없으며 배터리가 충전되는 즉시 순수 리튬 금속으로 형성된다. 

퀀텀스케이프는 테스트된 셀은 기존 배터리의 음극과 유사한 "두꺼운 음극"(> 3mAh / cm2)이 있는 단층 파우치 셀이라고 밝혔다. 이 기술은 2024년 하반기부터 폭스바겐과 공동으로 생산할 것이라고 한다. 

전고체 배터리는 토요타가 2020년대 초반 실차 탑재를 선언하고 있다. 또한 이달 초에는 BMW와 포드가 솔리디 파워에 대한 출자 확대를 발표했다. BMW 는 2020년 시험용 전고체 배터리를 조달해 2025년 도로 시험을 시작해 2020년대 말 상용화를 목표로 하고 있다.