※ 포르쉐 마칸EV와 현대 아이오닉5N 비교를 통해 본 CATL NCM배터리의 문제점.

전기차와 배터리 산업에 관심이 있으신 분들에게 매우 많은 도움이 되는 영상으로 시청을 추천합니다.

국내 배터리 업체들의 NCM배터리가 주식시장 및 언론 등에 의해 중국제 배터리(특히 LFP)와 비교되면서 불안감이 조성되고 있는데, 증권가 애널리스트나 투자자들의 소리가 아닌 엔지니어들의 소리도 귀담아 들어보는 것이 전기차와 배터리 산업을 이해하는데 큰 도움이 될 것이라고 생각합니다.


● 마칸EV 사양

플랫폼 : PPE / 모터출력(최대) : 300kw(Macan 4) & 470Kw(Turbo) / 토크(최대) : 833Nm / 회생제동 : 0.4G (240Kw) / 변속기 : Single Speed / 배터리 : CATL NCM811 / 배터리용량 : 100Kwh / 공차중량 : 2,330kg(Macan 4) & 2,405kg(Turbo) / 충전(최대) : 400V charger 150Kw, 800V Charger 270Kw


● 현대 아이오닉5N 사양

플랫폼 : E-GMP / 모터출력(최대) : 478Kw / 토크(최대) : 740Nm / 회생제동 : 0.6G / 변속기 : Single Speed / 배터리 : SK온 NCM9.x / 배터리용량 : 84Kwh / 공차중량 : 2,200kg / 충전(최대) : 400V charger 150Kw, 800V Charger 350Kw


● 마칸 EV와 아이오닉5N 성능 비교

제로백의 의미 : 차가 가속이 빠르고, 잘 선다는 것은 위기상황에 더 안전하다는 것을 의미하기 때문에 독일차들이 제로백을 강조하였음.

마칸EV의 토크가 강한 이유 : 인덕턴스가 큰 모터를 채용하였음.
인덕턴스가 크면 전류를 줄일 수 있는 구간이 길어져 회전속도(RPM)를 올리기에 좋음.
대신 인덕턴스가 크면 전력효율이 떨어짐. 즉, 주행가능거리가 감소하게 됨.
현대가 two-stage 인버터를 사용한 이유는 최적의 밸런스를 원했기 때문.
마칸EV는 큰 인덕턴스를 사용했기 때문에 배터리 용량이 증가할 수밖에 없었음.

또한 마칸 EV는 CATL 배터리의 불안정성으로 인해 고출력(고 C-rate)을 내기 위해서 배터리 용량(100kw)을 높여야 했음.
배터리 용량 증가는 공차중량 증가로 이어졌으며, 전비 및 내구도에 있어 아이오닉5N보다 좋지 못한 특성을 가지게 됨. (Turbo기준 5N보다 205kg 이상이 더 무거움)



● CATL, NCM배터리의 문제점 (마칸EV용 NCM811)

○ 충전온도

CATL 811배터리의 충전온도 범위가 0도에서 45도임.
LG엔솔과 SK온의 NCM811배터리의 충전온도는 영하 10 - 20도에서 시작.


○ CATL배터리의 SOH(State of Health) 열화

CATL의 NCM배터리는 4-5만km 주행 시, SOH가 81%였음.
SK온 NCM811 배터리는 4-5만km 주행 시, SOH가 99.5% 이상임.

CATL의 NCM811은 SOH의 열화속도가 빠른 것을 알 수 있음.
NCM811 RT Cycling 1C-rate : 500사이클에서 SOH 93%, SOH 80% 지점은 약 1,800사이클 / 45도 Cycling 1c-rate : 500사이클에서 SOH 92%, SOH 80% 지점은 약 1,250 사이클

SK온이나 LG엔솔의 NCM811은 SOH 80%시점이 2000사이클 이상이 나옴.

CATL의 NCM811이 낮은 C-rate에서도 수명(사이클)이 매우 낮게 나오는 등, 중국 측 자료를 인용하면 NCM811의 성능이 LFP보다 낮다고 생각할 수 있게 됨.
중국 업체의 자료로 인해 NCM의 성능이 LFP보다 못하다는 근거자료가 되기도 하면서, 삼원계 배터리에 대한 오해가 생기게 함.

참고로 C-rate가 줄어들면 배터리의 열화속도를 억제할 수 있음.
CATL NCM배터리를 채택한 기아 니로EV, 코나EV는 실사용 구간에서 최대출력을 낼 수 없는 구조로 설계하여, C-rate를 억제하여 CATL배터리의 수명단축 문제를 완화하였음.


○ 이전 CATL, NCM 811배터리의 화재

CATL의 NCM811배터리를 채택하였던 GAC Aion S는 빈번한 화재사고가 발생하였음.
코발트, 망간의 비율이 줄어들면서 나타나는 안정성의 문제를 분리막이 보완해줘야 함.
양극재의 순도 문제, 분리막 기술이 배터리의 화재원인 뿐만 아니라, 화재가 나지 않더라도 배터리 열화의 원인(배터리 수명이 짧아짐)이 됨.

GAC Aion S의 화재 사건 이후, 중국 내에서 CATL의 NCM811을 채택하고 있는 전기차는 없는 상황임.

마칸EV가 불안한 이유는 출력(C-rate)가 4.7C로 매우 높음.
배터리의 열화를 방지하기 위해서는 C-rate가 낮게 유지되어야 함. (저 출력)
화재가 빈번했던 GAC Aion S는 출력 250kw(3 C-rate), 충전 160Kw (2 C-rate)로 마칸 EV보다 매우 낮았음.
포르쉐의 EV전용 플랫폼인 PPE로 인해 배터리 냉각 및 제어가 GAC Aion S보다는 훨씬 뛰어나기 때문에 웬만해서는 화재가 나는 상황까지는 가지 않을 것. 다만 배터리의 열화속도는 빠를 수 있음.


○ 회생제동 비교 (마칸EV Vs 아이오닉5N)

마칸 EV의 회생제동은 0.4G(240Kw)인 반면, 아이오닉 5N의 회생제동은 0.6G임. (내부적으로는 0.8G까지 가능하다고 함)
마칸 EV의 회생제동이 0.4G밖에 되지 않는 이유는 CATL의 배터리 때문임.
마칸 EV의 최대 충전전력이 270Kw(2.4C)밖에 되지 않기 때문에 마칸 EV의 회생제동도 0.4G(240Kw)에 불과함.

배터리 차이에서 회생제동의 차이가 생겼음.


● SK온 NCM9.x 배터리

SK온 NCM9.x는 현대차그룹과 초기 단계에서부터 공동 개발한 배터리임.
배터리는 자체 성능 뿐 아니라 전기차(실제 주행에서의 퍼포먼스와 각종 데이터 등)와의 궁합이 매우 중요함.

현대차 외에는 볼보 폴스타 5에 NCM9.x가 채택될 예정.


● 겨울철 충전문제

이번에 발생한 미국에서 테슬라 모델3, Y의 겨울철 충전문제는 배터리 차이에서 발생하였음.

SK온이나 LG엔솔의 NCM배터리는 테슬라나 중국 LFP 전기차와는 달리 겨울철 충전문제가 크게 발생하지 않을 것으로 예상.
현대차의 신뢰성 테스트 기준은 영하 40도임.
현대차에 납품하는 모든 부품(배터리 포함)은 영하 40도에서 1주일 넘게 버텨야 통과할 수 있음.

실제로 현대 아이오닉 전기차는 배터리 온도가 영하 9도에서도 전비 5.4km를 보여줌.

영하 15도 이하에서는 내연차량도 움직이지 않음.
내연차의 점화는 점화플러그와 동시에 스타트 모터가 함께 작동해야 하고, 이를 작동시키는 것은 12V 납축전지임.
영하 15도 이하에서 납축전지는 작동이 원활하게 되지 않음.


https://www.youtube.com/watch?v=ugDGRSwzriY&t=1295s

※ 중국 수산화리튬 한국 수출 및 국내 양극재 수출물량

2024년 1월 국내 양극재(NCM)의 수출 데이터를 보면, 중량기준 NCM의 경우는 12,478톤으로 2023년 9월 이래 처음으로 증가세를 나타내었습니다.

국내 양극재 수출량을 예측하기 위해, 중국의 수산화리튬 한국 수출물량을 선행지표로 참고해 볼 수 있습니다. (1-3개월의 시차 존재)
하이니켈 양극재는 수산화리튬을 사용하기 때문에 국내 업체들의 하이니켈 수출량을 참고하는데 좀 더 유용한 자료입니다.

중국의 수산화리튬 한국 수출물량은 2023년 하반기 들어 좋지 못한 모습을 보여주었는데, 2023년 11월에 1.21만톤을 기록하여 전월대비 92.2%, 전년동월대비 111.6% 증가하였습니다.

2023년 12월과 2024년 1월의 중국 수치를 기다려봐야 하겠지만, 12월 중국측 자료를 통해 한국의 1분기 하이니켈 양극재 수출 물량이 이전대비 긍정적일 것이라는 것을 유추해 볼 수 있습니다.

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1787688513561602618

※ 중국 전기차 재고 현황

중국의 전기차 판매가 꾸준히 증가(2023년 성장률 약 30%)하고 있음에도 불구하고 중국의 전기차/2차전지 밸류체인이 좋지 못한 모습을 보여주는 이유는, 지난 수년간(특히 2022년과 2023년)의 전기차 및 배터리 과잉생산으로 인한 재고증가에 원인이 있습니다.

현재 중국은 전기차 및 배터리 재고를 소진시키는 과정속에 있으며 재고 소진 과정이 어느정도 마무리되어야 중국 2차전지 소재가격도 본격적으로 반등할 수 있을 것으로 보여지며, 그 시기를 2024년 말로 현지에서는 전망하고 있습니다.

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▷ 신규재고 수량 = 생산량 – 판매량 – 수출량

2020년부터 2023년의 중국 전기차 재고상황을 보면, 2020년은 재고 소진(-2.5만대), 2021년은 낮은 수준의 재고량 증가(11.6만대)의 모습을 나타내다, 2022년에 신규 전기차 재고물량(77.8만대)이 급속도로 늘어났음.
2023년에도 신규재고수량(46.0만대)은 전년대비 감소하였으나, 누적으로 전기차 재고가 여전히 높은 상황.
2023년 11월 기준 중국의 전기차 총 누적 재고량은 123.8만대.

2023년 중국의 전기차 월평균 판매량(소매기준) 70만대였음을 감안하면 현재 중국의 전기차 총재고 상황은 약 1.8개월치의 재고물량을 가지고 있다 볼 수 있음.

2024년 중국의 전기차 판매량은 계속해서 높은 수준을 기록할 것으로 전망되고 있으나, 여전히 일정 수준의 재고압박은 올해에도 계속될 것.

2024년 중국의 전기차 판매량(소매기준)은 886만대로 전년대비 22% 증가할 것으로 전망.

자료인용 : Sealand Securities 발간 “2024년 신재생에너지 산업전망 : 리튬배터리” (2024. 01. 31)

※ 폭스바겐 디젤게이트와 도요타 조작스캔들

폭스바겐의 디젤게이트가 전기차 시대의 시작을 앞당겼다면, 이번 도요타 조작스캔들은 전기차 시대를 가속화시키는 전환점이 될 수도 있어 보입니다.

폭스바겐은 클린디젤을 앞세우면서 디젤차량을 적극적으로 확대하려고 했으나, 디젤게이트를 통해 폭스바겐이 배출가스 수치 조작이 들통남으로써 결국 내연차 퇴출운동의 시발점이 되었습니다.

디젤게이트는 폭스바겐 뿐 아니라 자회사였던 아우디, 포르쉐, 스코다, 세아트 모두 디젤게이트에 연루가 되어있었습니다. 폭스바겐은 10년 이상 조직적으로 전세계 소비자들을 속여 왔었습니다.

이번 도요타 조작 사태는 폭스바겐의 디젤게이트보다 더욱 심각한데, 이는 안전에 관한(차량충돌테스트 조작, 안전벨트 조작, 에어백 조작 등) 조작을 포함하여 다양한 영역에서의 조작이 지난 수십년 동안(다이하츠는 30년 이상)광범위하게 저질렀기 때문입니다.
아직 자회사인 다이하츠, 히노 등 자회사에서의 직접적 조작이 밝혀졌고, 도요타(도요타인더스트리)는 아직까지 디젤엔진 조작만이 밝혀진 상태이나 현재 계속해서 일본 정부 및 제 3의 기관을 통한 조사가 이뤄지고 있기 때문에 정황상 도요타 추가적인 조작도 나올 가능성이 높은 상황입니다. 도요타는 전사적으로 지난 수십년 동안 조작을 이어왔습니다.

특히 도요타는 지난 수년간 자동차 판매 증가를 위해 매우 무리한 생산량 확대를 이어왔으며, 이를 통해 글로벌 1,000만대 이상의 차량 판매를 기록하면 압도적인 글로벌 1위 자동차 업체가 되었습니다.

이번 도요타의 조작스캔들은 이제 시작으로 보이며, 이는 내연차(하이브리드 포함)를 대표하는 기업인 도요타의 위기를 초래할 것으로 보이며, 이는 내연차 시대에서 전기차 시대로 전환을 가속화 시키는 중요한 변곡점으로 작용할 수 있을 것으로 보여집니다.

참고로 테슬라는 모델 3이후 7년 동안 제대로 된 신차를 출시하지 못하고 있으며(사이버트럭은 현재 양산에 매우 큰 어려움을 겪고 있습니다.), 폭스바겐도 전기차분야에서 시행착오를 계속해서 겪고 있는 상황입니다.

이에 비해 현대, 기아차는 전기차의 성능 뿐아니라, PBV(목적기반차량)와 같은 향후 전기차 시장을 선도할 수 있는 방향성을 제시하고 있는 등 현재 전기차 분야에서 가장 앞서 있는 업체라고 할 수 있습니다.
전기차 분야에서 테슬라는 너무 고평가 되어 있고, 현대/기아차는 너무 저평가 되어 있다고 생각하고 있습니다.

https://n.news.naver.com/mnews/article/025/0003339899

※ 나트륨배터리와 LFP배터리

중국 2차전지 업계의 동향을 보거나 현업(2차전지 소재)에 계신 분들의 얘기를 들어보면, 나트륨배터리를 주목하고 있는 분위기가 강하게 느껴지고 있습니다.

이미 중국에서는 2륜차용이나 소형 전기차용 나트륨 배터리를 2023년부터 소규모 양산(Huayu, Hina Battery 등)을 시작하였고, CATL과 BYD와 같은 유력 배터리 업체들도 2024년말/2025년초 본격적인 양산을 목표로 하고 있습니다.

특히 중국 정부가 나트륨배터리를 LFP에 이은 차세대 배터리로 육성하고자 하는 의지가 매우 강하기 때문에 앞으로 중국을 중심으로 나트륨배터리에 대한 소식이 많이 들릴 것으로 보여집니다.

나트륨배터리는 ESS와 소형 모빌리티(2륜차 및 저가형 전기차)에 주로 사용되며, LFP의 위치를 대체해 나갈 것으로 보여집니다.
특히 저온특성이 좋은 나트륨배터리는 북반구 추운 지역에서의 에너지저장장치로 사용되기에 적합한 특성을 지니고 있습니다.

LFP 배터리를 이용하는 ESS는 추운 날씨가 긴 북반부 지역에서 상대적으로 활용도가 낮은 편입니다. 또한 현재까지는 나트륨배터리의 제조비용이 LFP배터리 대비 높지만 대규모 양산이 시작된다면 나트륨 배터리는 보다 빠르게 가격을 하락 시킬 수 있을 것으로 보여집니다.
현재 기준 LFP배터리 대비 30%정도의 가격을 낮출 수 있을 것으로 추산하고 있습니다.

경제성이 매우 중요한 ESS(특히 대규모 그리드용)에서 나트륨배터리는 LFP배터리의 훌륭한 대안처가 될 것으로 보여집니다.

또한 소형차와 이륜차에서도 나트륨배터리는 LFP배터리의 위치를 위협할 수 있는데, 나트륨배터리의 낮은 에너지밀도는 높은 작동전압(3볼트 후반대로 3볼트 초반대인 LFP배터리 대비 평균 작동전압이 높음)으로 보완할 수 있습니다.
에너지밀도(Wh/L) = 용량(Ah) X 전압(V) / 부피(L)

그러나 태생적 한계(낮은 에너지밀도와 큰 부피)로 인해 삼원계 배터리를 대체하지는 못할 것으로 보이며, ESS와 소형 모빌리티 시장에서 각광을 받을 수 있을 것으로 보여집니다.

특히 자원의 특성(리튬은 공급이 매우 비탄력적인 광물임)상 배터리시장이 커지면서 리튬의 가격은 계속해서 올라갈 것으로 예측되고 있기 때문에, 리튬가격이 올라가게 된다면 나트륨배터리에 대한 관심도 매우 빠르게 증가할 것으로 보여집니다.

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● 나트륨배터리와 LFP배터리

나트륨 배터리는 상용화(양산) 된다면 1Kwh당 40달러 이하로 제작이 가능.
3원계 배터리 가격은 2025년 1kwh당 100달러 이하가 될 것으로 전망.
참고로 현재 LFP배터리의 1Kwh당 가격(중국 내수가격)은 55달러(400위안)임.

LFP배터리는 현재 밀도를 높이기 위해서 망간을 섞거나(전압 상승), CNT도전재의 양을 늘리거나, 삼원계 양극재를 함께 사용하는 등의 방법을 사용하고 있음.
또한 삼원계 배터리는 물리적으로 4-5 C-rate의 고C-rate를 충분히 견뎌 내지만, LFP배터리는 인산염 산화철의 산화 반응 자체가 물리적으로 활성반응이 제대로 일어나지 않기 때문에 1 C-rate 이상에서는 배터리의 안정성이 저하됨.

LFP배터리의 단점인 낮은 에너지밀도와 낮은 출력(C-rate)을 조금이나마 보완하기 위해서는 추가적인 비용이 들어갈 수 밖에 없는 구조임. 즉, LFP가 전기차에서 사용되면서 일정부분 삼원계 배터리와 경쟁하기 위해서는 배터리 원가가 계속 높아지는 방향으로 갈 수밖에 없음.

일각에서는 2027년 삼원계 배터리의 kwh당 가격이 리튬인산철배터리의 가격과 비슷해지거나 내려갈 수 있을 것으로 전망하기도 하고 있음.


● 나트륨 배터리의 장점

나트륨은 리튬 대비 소재 조달이 수월하며, 가격이 저렴하고 특히 저온성능에 강함.
ESS에서 LFP배터리의 자리를 위협할 잠재력을 지니고 있음.


● 나트륨 배터리의 단점.

충전속도가 상대적으로 느림 → 질소 도핑 된 금속 산화물 나노 구조 또는 질소 도핑 그래핀을 양극, 음극에 결합하여 고속충전을 가능하게 하는 기술도 개발 중.

에너지밀도가 낮음.


https://www.youtube.com/watch?v=FjOiEMh4tmo

중국 배터리업체들은 LFP배터리에 이어 나트륨배터리 개발을 진행하고 있습니다.

리튬가격이 폭등하던 시기 중국에서 나트륨배터리에 대한 관심 및 투자가 활발히 진행되었는데, 향후 나트륨배터리에 대한 시장성은 리튬가격의 추이에 달려 있다고 볼 수 있습니다.

중국 자료에 따르면, 배터리셀 기준으로 리튬가격이 톤당 30만위안일 때 나트륨배터리와 LFP배터리의 wh당 원가가 0.43위안으로 같은 것으로 나와 있습니다. (2023년 기준이며, 나트륨배터리가 공정상의 개선과 대량 상업양산이 된다면 가격을 더욱 더 낮출 수 있을 것으로 전망)

현재 리튬가격이 17-8만위안/톤으로 LFP배터리의 원가경쟁력이 현재 더 높을 것으로 예상되나, 향후 리튬가격이 올라가게 된다면 나트륨배터리에 대한 관심이 다시 증가할 것으로 보여집니다.


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지난 10월 9일, 중국화학(CNCEC)과 물리전원산업협회는 10월 8일부터 11월 7일까지 “나트륨배터리 일반규격”에 대한 표준을 온라인을 통해 공표하고 의견을 수렴한다고 발표하였음.
공개 의견수렴이 끝난 후 11월경 나트륨배터리 표준에 대해 공식적으로 발표하고 시행에 들어갈 것으로 예상됨.

나트륨배터리는 가격이 저렴하고, 시스템이 안정적이며 저온특성이 좋고, 충방전 배율 성능이 우수해 많은 관심을 받고 있으며, 리튬배터리에 비해 재료원가가 최소 30 – 40% 저렴함.

현재 나트륨이온 배터리는 많은 배터리 제조업체들에 의해 심도 있게 연구개발 되고 있으며 CATL은 2021년 에너지밀도 160wh/kg, 실온 15분 충전으로 80%의 충전이 가능한 1세대 나트륨배터리를 출시했음. CATL에 따르면 해당 배터리는 영하 20도의 저온에서도 90%이상의 방전율을 유지할 수 있음.

CATL는 이미 2세대 나트륨배터리를 개발하여, 에너지 밀도를 200wh/kg까지 높일 수 있다고 말하였으며 이는 현재 리튬인산철배터리의 에너지밀도와 비슷한 수준이며, 3원계 리튬배터리에 근접하기 시작하였음.
CATL의 나트륨배터리가 탑재된 Chery(奇瑞)의 전기차 모델이 출시될 예정임.

ST라이온스는 18650 나트륨배터리를 개발하였으며, 롱바이(容百科技)는 나트륨배터리의 양극재를 개발 중에 있음. Sunwoda(欣旺达)도 나트륨 배터리를 생산 및 개발하고 있음.

https://www.d1ev.com/news/zhengce/211137

※ 2024년 배터리 산업 투자에 있어 주목해야 할 이슈

1. 기술 트렌드 : 4680 & 나트륨 배터리

2. 2024년 실적 : 미국 특히 GM 밸류체인에 속한 업체들의 수혜강도가 높을 것.

3. 2025년 FEOC에 적용되는 소재에 주목 (리튬, 니켈, 음극재, 전해질염, 전구체 등)


1. 기술 트렌드 : 4680 및 나트륨배터리

● 4680/46파이 배터리

현재 배터리 산업에 있어 주요 화두 중 하나는 4680배터리입니다.

개인적으로 이전 원통형 배터리보다는 파우치형 배터리가 미래 배터리의 적합한 폼팩터라고 생각하였으나, 파우치형 배터리가 대형화(롱셀)되고 에너지밀도를 개선(실리콘 음극재 적용 등)시키는 과정에서 다소 난관에 봉착하면서 대안으로 4680 배터리에 대한 산업계의 관심이 높아져 가고 있는 상황입니다.

파우치형 배터리는 저렴한 파우치를 사용하여 경제성을 높이고, 노칭&스태킹 공법으로 에너지밀도 증가한다는 장점을 가지고 있었으나,

1) 대형화(롱셀)되면서 가운데 하중 집중으로 인해 셀의 변형되는 위험이 높아졌으며, 스태킹의 난이도가 증가(생산성 하락)하였고,

2) 최초 디개싱(pre-formation 후 degassing) 후 가스배출(특히 가연성 가스로 전해액의 분해로 인해 생성)이 잘 안되기 때문에, 열 제어가 쉽지 않아 실리콘음극재 적용과 같은 에너지밀도를 높이기 위한 신기술 적용이 상대적으로 어려우며,

3) 셀이 길어지면서 전자의 이동거리가 길어져 내부저항이 높아지는데(저항은 길이에 비례하고 단면적에 반비례), 이는 다시 열제어를 어렵게 만드는 특성을 지니고 있습니다.

열적 안정성 향상을 위해 다양한 첨가제(AN, SN, TMSB 등)나 LiFSI와 같은 특수 전해질염을 첨가하고는 있지만, 파우치 셀이 대형화 되면서 열안정성 확보가 쉽지 않습니다.

4) 또한 셀이 대형화 됨에 파우치의 두께도 계속 증가(고성형 파우치, 153/183㎛ → 200㎛이상)되고 있습니다.

5) 테슬라는 이미 LFP배터리에서 많이 적용된 셀투팩(CTP)과 같은 CTB(Cell to Body), CTC(Cell to Chassis)를 적용하여 배터리 용량확대와 공차중량 감소가 가능하나, 파우치형 폼팩터는 원통형이나 각형에 비해 셀투팩 적용이 상대적으로 까다롭습니다.

파우치형 폼팩터가 신기술 적용이 잠시 주춤한 사이, 4680배터리의 장점이 부각되면서 배터리 업계의 4680배터리에 대한 기대가 크게 증가하고 있습니다.

4680 셀은 배터리의 에너지밀도 향상 및 안정성 향상에 상대적인 이점이 있다고 여겨지는데,

1) 4680의 탭리스 기술은 저항을 감소하여 배터리의 성능 및 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
4680은 양극과 음극 집전체를 Cap Plate 및 실린더 하우징에 직접 연결하여 전자의 이동경로를 크게 단축시켰습니다. 즉, 전체 집전체를 탭으로 사용하여 전체 전류 전도 길이를 80mm로 감소시켜 저항을 획기적으로 줄였습니다. (2mΩ로 1685/2170대비 저항을 약 10배 감소 시킴)

저항의 감소는 배터리의 열관리에 큰 이점을 주며, 실리콘 음극재 및 CNT도전재의 비율을 높일 수 있게 만들어주어 배터리의 에너지 밀도 향상을 가능하게 합니다.

2) 니켈도금 강판을 사용한 실린더는 외부충격에 상대적으로 강하여, 셀투팩(CTP), 셀투샤시(CTC), 셀투바디(CTB) 적용을 용이하게 하여, 전기차의 배터리 용량 증대와 공차중량 감소에 큰 도움을 줄 수 있으며, 모듈을 제거함으로써 배터리 팩 가격을 낮추는데도 도움을 줄 수 있습니다.

LFP가 셀투팩을 적용함으로써 삼원계 대비 열위에 있는 에너지밀도 개선에 상당한 성과를 거두면서 빠르게 시장을 확대하였는데, 삼원계에서의 셀투팩 적용은 다시 인산철배터리와 삼원계 배터리의 격차를 늘릴 수 있게 해줄 것으로 보여집니다.


4680도 물론 용접의 어려움, 와인딩 공정의 어려움 등 넘어야 할 기술적 난관이 있지만, 테슬라를 포함하여 LG에너지솔루션, 삼성SDI, 파나소닉 및 여러 중국 업체들이 양산기술을 완성하기 직전에 와 있습니다.

참고로 4680 배터리는 만들었다는 게 중요한 게 아니라, 하이니켈과 실리콘 음극재와 같은 신기술을 적용한 상태에서 양산을 할 수 있느냐가 중요합니다.
단순히 NCM 523/622와 같은 이전 세대의 기술(테슬라 1세대 4680)을 적용하여 양산에 성공한 것은 그다지 큰 의미가 없습니다.
즉 테슬라의 로드맵 대로 하이니켈, 실리콘 음극제, CNT도전재 등을 적용한 3세대 4680급의 성능을 구현한 상태에서 양산을 할 때 비로서 4680 양산의 의미가 있습니다.
테슬라도 아직까지 NCM 811을 적용한 2세대 4680 양산을 시작하였으며, 양산 과정에서 수율을 잡는데 어려움을 겪고 있습니다.

※ 2024년 배터리 산업 투자에 있어 주목해야 할 이슈

1. 기술 트렌드 : 4680 & 나트륨 배터리

2. 2024년 실적 : 미국 특히 GM 밸류체인에 속한 업체들의 수혜강도가 높을 것.

3. 2025년 FEOC에 적용되는 소재에 주목 (리튬, 니켈, 음극재, 전해질염, 전구체 등)


1. 기술 트렌드 : 4680 및 나트륨배터리

● 나트륨배터리

나트륨배터리는 지난 2021 – 2022년 리튬가격이 급등했을 때, 중국에서 크게 주목을 받으며 많은 배터리업체들이 나트륨배터리에 대한 투자를 진행하였고, 2023년부터 Shanxi Huayang, Jangsu Transimage Tech 등의 업체에서 1, 2Gwh 규모의 소규모 양산을 시작하였습니다.

CATL과 BYD와 같은 중국 선두권 배터리업체들도 2024년 말 또는 2025년부터 나트륨배터리의 양산을 준비하고 있으며, CATL은 2021년 1세대 나트륨배터리 기술을 개발한데 이어 2세대 나트륨 배터리를 개발 중에 있습니다.

중국 정부는 나트륨배터리를 LFP에 이은 차세대 배터리로 육성하기 위해 나트륨배터리에 대한 표준을 설정하고 국가적으로 지원하고 있는 상황입니다.

2023년 들어 리튬가격이 급속도로 하락하면서, 나트륨배터리에 대한 대중의 관심이 다소 수그러들기는 하였지만 나트륨배터리에 대한 중국 업체들의 실질적인 투자는 매우 활발하게 진행되고 있는 상황입니다.

나트륨배터리는 현재 기준으로 인산철배터리보다 제조단가가 높지만, 기술의 표준화, 공정기술의 발달, 양산화가 이뤄진다면 이론적으로 인산철배터리보다 약 30% 저렴한 가격으로 제조가 가능할 것으로 보이며, 특히 리튬, 니켈과 같은 고가이며 가격이 비탄력적인 광물을 쓰지 않음으로써 배터리의 가격안정화에 도움을 줄 것으로 예상하고 있습니다.

2024년 말 또는 2025년부터는 산업의 구조상 리튬가격이 반등할 가능성이 높기 때문에, 나트륨배터리에 대한 시장 관심도 빠르게 증가할 것으로 보여집니다.

나트륨배터리는 삼원계보다는 LFP배터리와 시장(ESS 및 소형 모빌리티)이 겹치며, 리튬인산철 배터리의 가장 큰 약점인 리튬가격 변동에 취약한 원가구조, 열악한 저온특성을 보완해줄 수 있어 나트륨배터리가 본격적 양산에 들어서면 LFP 배터리 시장을 빠르게 대체해 나갈 것으로 보여집니다.

특히 그리드용 ESS시장에서 두각을 나타낼 것으로 보여지는데,
나트륨배터리는 ESS시장에서 가장 중요한 경제성과 운영의 효율성(우수한 저온성능 및 안정성)이 리튬이온배터리 대비 좋기 때문입니다.

나트륨 원자의 한계로 에너지밀도와 단위당 무게의 열위를 가지고 있고 충전속도가 낮아 고속충전이 어렵지만, 성능보다는 안정성과 경제성이 중요한 ESS에서는 나트륨배터리는 좋은 대안이 될 수 있습니다.

특히 우수한 저온성능(용융점이 -49도인 PC용매를 주로 사용하여 저온특성이 우수)은 추운 지역에서의 ESS용 배터리로 활용하기에 보다 적합하며, 이론적으로는 화재위험성도 낮은 것으로 알려져 있습니다.
화재 안정성은 좀 더 검증이 필요하긴 하지만, 집전체로 구리를 사용하지 않고 알루미늄을 사용함으로써 구리의 산화/용해작용(덴트라이트)이 존재하지 않아 과방전/단락으로 인한 화재의 위험이 적다고 알려져 있습니다. 하지만 배터리의 화재가 꼭 과방전/덴트라이트로 인한 단락으로만 일어나는 것은 아닙니다.

나트륨배터리의 경제성과 우수한 저온성능, 화재안정성은 향후 ESS시장에서 LFP배터리의 자리를 크게 위협할 것으로 보여집니다.
그러나 낮은 에너지밀도와 무거운 무게, 고속충전이 어려운 점은 전기차에서는 매우 치명적인 단점으로 전기차시장은 삼원계 배터리(실리콘 음극재 비율 상승, 리튬메탈음극재 등)를 중심으로 발전할 것으로 보여집니다.
다만 저가의 소형 모빌리티에서는 나트륨배터리가 LFP배터리의 자리를 대체할 수 있을 것으로 보여지며, 리튬가격이 상승하면 그 가능성은 훨씬 더 높아질 것으로 보여집니다.

즉, 나트륨배터리의 경쟁상대는 삼원계 배터리가 아닌 LFP배터리라고 할 수 있습니다.


○ 나트륨배터리의 핵심소재 : 음극재(하드카본), 전해질염(NaPF6), 알루미늄박

나트륨배터리에서 주목 해야 하는 소재는 음극재와 전해질염, 알루미늄 박이 대표적입니다.

나트륨배터리는 양극재로 Na-Cu-Fe-Mn-O(나트륨-구리-철-망간-산소)를 사용합니다.
특히 음극재로 하드카본과 같은 무정형 탄소를 사용하는데, 나트륨배터리의 핵심기술은 음극재입니다. 향후 나트륨배터리의 기술발전은 음극재를 중심으로 이뤄질 것으로 보여집니다.

또한 음극집전체로 구리대신 알루미늄을 사용하며, 전해액은 리튬기반(LiPF6)이 아닌 나트륨기반의 전해질염(NaPF6)을 사용합니다.

배터리 소재별 비중을 보면, 리튬이온배터리는 양극재의 비중이 가장 높지만 나트륨배터리에서는 전해액의 비중이 26%로 가장 높은 비중을 차지합니다. (양극재 비중 16%)
그리고 전해액의 비중이 높아지는 이유는 전해질염인 NaPF6때문이며, 전해액에서 줄일 수 있는 부분이 상대적으로 적기 때문입니다.
참고로 NaPF6는 기존 LiPF6 생산시설에서 만들어질 수 있습니다.

나트륨배터리가 시장의 관심을 받게 되면, 음극재, 전해질염, 알루미늄박 업체들이 상대적인 관심을 크게 받을 수 있을 것으로 보여집니다.

※ 2024년 배터리 산업 투자에 있어 주목해야 할 이슈

1. 기술 트렌드 : 4680 & 나트륨 배터리

2. 2024년 실적 : 미국 특히 GM 밸류체인에 속한 업체들의 수혜강도가 높을 것.

3. 2025년 FEOC에 적용되는 소재에 주목 (리튬, 니켈, 음극재, 전해질염, 전구체 등)

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2. 2024년 실적 : 미국 특히 GM 밸류체인에 속한 업체들의 수혜강도가 높을 것

● 2024년 미국 전기차시장

2024년 전기차 시장 성장률 둔화에 대한 전망(유럽 20%대 성장, 중국 20%대 성장, 미국 30%대성장)이 나오고 있는 가운데, 2024년 글로벌 전기차 시장은 미국을 중심으로 성장할 것으로 전망되고 있습니다.
참고로 삼성SDI는 2023년 미국 전기차 시장의 성장률을 50%로 전망하기도 하였습니다.

2023년 57% 성장하였던 미국 전기차 시장의 성장률이 2024년 다소 둔화되는 요인은 여러 가지가 있겠지만, 미국 IRA 보조금 대상 차종이 연초에 크게 감소(43모델에서 19개 모델로 감소)한 영향도 크다고 할 수 있습니다.

미국 전기차 판매 1, 2위를 차지하던 테슬라의 모델Y, 모델3와 GM, 스텔란티스의 여러 인기 차종들의 보조금이 2024년부터 줄어들거나, 지급되지 않음으로써 미국 전기차 시장은 상반기에 다소 부진한 모습을 보여줄 것으로 예상되나, 중국산 전해액, 분리막이 한국, 일본 업체들 소재로 바뀌고 다시 보조금 대상이 되는 2분기 이후부터는 미국의 전기차 판매량도 빠르게 증가할 것으로 예상됩니다.

실제로, 이번 보조금 대상에서 제외되었던 GM 얼티엄 기반의 전기차들은 현재 전해액 업체를 중국의 Capchem에서 한국의 엔켐으로, 분리막은 중국 상해은첩(창신신소재)에서 일본 도레이로 전환 중에 있어 빠른 시간 안에 다시 보조금 대상이 될 것으로 보여지고 있습니다.

이들 보조금 대상에서 제외되었던 전기차들이 다시 보조금을 받게 되면 미국 전기차 시장 성장도 빨라질 것으로 보여집니다.
상반기 미국 전기차 판매 감소는 수요가 이연 된 것이지 사라진 수요가 아니기 때문에 하반기 미국 전기차 시장은 낮아진 전기차 가격과 다양한 신규 전기차 모델로 인하여 크게 성장할 것으로 예상됩니다.


○ 2024년 미국 전기차 시장 성장을 이끌 GM(얼티엄셀)

2024년 미국 전기차 시장은 GM 차량의 성장이 테슬라나 포드, 스텔란티스 대비 높을 것으로 예상되는데, 실제 GM은 올해 전기차 판매량 목표를 전년도의 7.6만대에서 올해 20만대 이상으로 3배 이상 늘렸습니다.

GM은 현재 북미에서 가장 큰 배터리 생산시설인 얼티엄셀즈 오하이오 1공장(45Gwh)이 가동중에 있으며, 2분기부터는 50Gwh인 테네시 2공장도 가동될 예정입니다.
즉, LG엔솔과 GM의 합작공장인 얼티엄셀즈 1, 2공장 95Gwh가 2024년에 가동되는 것으로 GM은 북미에서의 안정적인 배터리 수급을 바탕으로 빠르게 미국 전기차 시장 점유율 높여 나갈 것으로 예상되고 있습니다.

이에 따라, GM은 2024년 Chevrolet Blazer EV, Silverado EV RST, Equinox EV 등 인기 전기차 모델들이 대거 출시될 예정이며, 중국산 소재(전해액, 분리막)도 한국(전해액 : 엔켐)과 일본(분리막 : 도레이)으로 빠르게 교체 중에 있어 IRA 보조금도 다시 수령할 것으로 보여집니다.

실제적으로 한국 배터리 업계에게, 북미시장의 전기차 시장 전체 성장률 보다 GM과 같이 국내 배터리 업체/소재 노출도가 높은 완성차 업체의 성장률이 더 중요한 의미를 가지고 있습니다.

테슬라의 경우, 파나소닉이 북미 산 배터리를 공급하고 있기 때문에 테슬라의 미국 전기차 시장 성장률보다는 GM이나 포드, 스텔란티스와 같이 국내 배터리 업체의 배터리를 많이 사용하는 완성차 업체의 북미에서의 판매량 증가가 훨씬 더 중요하다고 할 수 있습니다.

2024년 미국 전기차 시장에서 가장 빠르게 성장할 업체는 GM으로 보이며, 특히 GM은 얼티엄셀즈 1,2공장을 통해 2024년 대규모 배터리를 생산하기 때문에, 2024년에는 엘티엄셀즈에 납품하는 배터리 소재업체들에 실적 뿐 아니라 시장의 관심도 함께 받을 것으로 보여집니다.


○ 얼티엄셀즈 밸류체인

얼티엄셀즈의 소재 밸류체인은 4대소재를 중심으로 봐야 하는데, 특히 양극재와 전해액 업체들의 수혜가 높을 것으로 보여집니다.

3원계 양극재의 경우, 한국 업체들이 강력한 경쟁력을 가지고 있어 계속해서 한국업체들의 양극재를 사용해왔었고, 전해액과 분리막은 2024년부터 FEOC에 의해 비중국산 제품을 사용해야 하기 때문에 중국업체들 제품을 사용하기가 어렵습니다.

그에 비해 음극재는 2025년부터 FEOC를 적용 받기 때문에 2024년에는 중국산을 사용할 수가 있고, 리튬, 니켈, 전구체, 전해질염, 첨가제 등도 2025년부터 FEOC 조항을 적용 받게 됩니다.

음극재와 리튬, 니켈, 전구체, 전해질염 등 2차전지 소재들은 2025년부터 강력한 수혜를 받을 수 있을 것으로 보여 이들 업체에 대한 관심도 필요해 보입니다.

분리막은 얼티엄셀즈의 경우 일본 도레이가 중국업체를 대체할 예정이기 때문에, 국내 업체들의 직접적인 수혜는 없습니다.

양극재 : LG화학, 포스코퓨처엠
전해액 : 엔켐

※ 2024년 배터리 산업 투자에 있어 주목해야 할 이슈

1. 기술 트렌드 : 4680 & 나트륨 배터리

2. 2024년 실적 : 미국 특히 GM 밸류체인에 속한 업체들의 수혜강도가 높을 것.

3. 2025년 FEOC에 적용되는 소재에 주목 (리튬, 니켈, 음극재, 전해질염, 전구체 등)


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3. 2025년 FEOC에 적용되는 소재들 : 리튬, 음극재, 전해질염, 전구체

● IRA, FEOC와 국내 2차전지 소재

국내 배터리산업은 중국과의 첨예한 경쟁 속에서, 거대한 중국 내수시장과 자본을 바탕으로 급성장하는 중국 배터리산업에 위협을 받아 왔습니다.

그러나 미국 IRA가 발표되면서, 한국 배터리업체는 중국과의 경쟁이 없는 미국시장이라는 블루오션을 가지게 되었으며, 가장 큰 자동차 시장(금액 기준)인 미국시장을 발판으로 산업성장의 동력을 얻게 되었습니다.

2차전지 소재 및 업체들의 주가를 보면,
2023년 3월 31일, IRA 세부지침이 발표를 기점으로 국내 2차전지 소재업체들이 본격적인 주가 상승을 보여주었고 특히 에코프로그룹을 중심으로 양극재가 시장의 가장 큰 관심을 받았습니다.
이때의 기억으로 2차전지 = 양극재라는 등식이 주식시장에 많이 확산되었고, 아직까지 투자자들도 2차전지 섹터는 양극재업체를 중심으로 많이들 바라보고 있습니다.

당시 국내 배터리 소재업체들은 중국과의 경쟁이 매우 치열한 상황으로 국내 배터리업체도 주요 소재들의 중국산 의존도가 매우 높았으나, 양극재 분야는 하이니켈을 중심으로 한 국내 양극재업체들의 중국대비 월등한 경쟁력으로 삼원계 양극재는 국내업체들이 공급망을 담당하였습니다.

IRA 세부지침안 확정으로 배터리 섹터가 시장의 관심을 받으면서 자연스럽게 4대 소재 중 가장 높은 경쟁력을 지니고 있었던 국내 양극재 업체들의 당시의 시장 상승을 주도하였습니다.

2023년 12월 1일, 미국은 FEOC 잠정 가이던스를 발표하였고 이때 배터리 부품(Battery Component)이 FEOC에 의해 2024년부터 바로 적용되면서 당장 관련된 품목에서 중국산 배터리 부품을 사용할 수 없게 되었습니다.

그리고 그 중 가장 대표적인 배터리 부품은 전해액과 분리막이었습니다.

FEOC 잠정 가이던스 발표 이후 전해액 업체들(특히 엔켐)의 주가가 좋은 모습을 보여주었고, 분리막은 상대적으로 일본업체의 2024년 수혜가 높아 전해액 만큼의 관심을 받지는 못하였습니다.

여기서 주목해야 하는 부분은 2025년부터 배터리 부품 외 핵심소재도 FEOC에 적용을 받게 된다는 점입니다.
즉, 리튬, 니켈 등 광물 뿐 아니라 양극재, 음극재, 전구체, 전해질염, 첨가제 등의 소재들도 2025년부터 비중국산을 사용해야 IRA의 보조금 혜택을 받을 수 있게 됩니다.

양극재와 전해액이 IRA 세부지침과 FEOC 잠정 가이던스 발표를 계기로 시장의 주목을 받았던 것과 마찬가지로, 향후 2차전지 섹터에서 2025년 FEOC 해당 소재에 대한 관심은 2025년이 다가올수록 주목을 받을 것으로 보여집니다.

○ FEOC적용 핵심광물/소재 (비중 2%이내 소재는 제외)

리튬 밸류체인에 속해 있는 업체들을 보면 다음과 같습니다.
리튬채굴 (포스코홀딩스 등) – 리튬제련 & 수산화리튬전환(에코프로이노베이션, 포스코홀딩스, 이녹스첨단소재 등) – 수산화리튬 임가공 (강원에너지, 대보마그네틱스, 미래나노텍 등)
양극재 전구체 (에코프로머티리얼즈, 포스코퓨처엠, 에코앤드림 등)
전해질염 LiPF6 (후성, 중앙첨단소재 등)

음극재의 경우는 국내에서 포스코퓨처엠이 독보적이며, 첨가제는 천보, 에코프로에이치엔 등이 있고, 니켈관련해서는 고려아연 등이 대표적입니다.

FEOC에서 배터리 비중의 2%이하의 경우 FEOC 적용이 면제되는 조항이 있는데, 아직까지 배터리 내 매출비중이 높지 않은 특수 소재(실리콘음극재, CNT도전재, 바인더, 특수 첨가제 등)에 대해서는 FEOC 해당 사항인지 아닌지를 좀 더 체크해봐야 할 필요가 있습니다.

예를 들어, 첨가제 중 LiFSI는 일반적으로 전해액 구성(원가기준)의 약 3%를 차지하는데, 전해액이 배터리의 원가구조에서 약 13%를 차지하기 때문에 13%중 3%를 차지하는 LiFSI의 배터리 전체 원가 중 비중은 0.39%로 2% 미만이 되어 FEOC 규정에서 벗어날 수 있습니다.


○ 중국 의존도가 높은 소재 및 관련기업들

2025년 FEOC 적용 핵심소재 중, 중국의 의존도가 특히 높으며, 기술적 난이도가 높으며 2025년부터 생산이 가능한 소재 및 관련업체를 주목해야 합니다.
흑연 음극재(80% 이상), 수산화리튬 (85% 이상), 양극재 전구체 (80% 이상), 전해질염(LiPF6, 90%이상)등과 같은 소재들의 중국 의존도가 특히 높으며 이들 소재의 탈중국 공급망 확보가 매우 시급한 상황입니다.

흑연 음극재 : 포스코퓨처엠
수산화리튬 제련업체 : 에코프로(에코프로이노베이션), 포스코홀딩스, 이녹스첨단소재 등
양극재 전구체 생산업체 : 에코프로머티리얼즈, 포스코퓨처엠, 에코앤드림 등
전해질염(LiPF6) : 후성, 중앙첨단소재

여러 가지를 종합(산업내 포지셔닝, 고객사 등) 해 봤을 때, 개인적으로 2023년이 에코프로 그룹의 한해였다면, 2024/25년은 포스코그룹의 해가 될 가능성이 높다고 보고 있습니다.

중국으로부터의 수산화리튬 수입물량은 한국 하이니켈 양극재 생산량의 선행지표 중 하나로 볼 수 있습니다.

2023년 12월, 중국의 수산화리튬 수출물량은 0.96%로 전년동월대비 40.9% 증가하였고, 전월대비로는 19.4%감소하였습니다.
전월대비 한국 수출물량이 감소하였지만, 2023년 월간 기준으로는 11월에 이어 두번째로 높은 수치로 한국으로의 수산화리튬 수출물량이 증가하는 추세가 이어지고 있다고 해석 할 수 있습니다.

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● 중국 수산화리튬 수출

2023년 12월 중국 수산화리튬 수출량은 1.23만톤으로 전년동월대비 40.9% 증가하였고, 전월대비 19.4% 감소하였음.
이 중 한국으로 수출된 물량은 9,592톤으로 전월대비 전년동월대비 76.9% 증가하였으며, 전월대비 20.9% 감소하였음. 일본 수출량은 2,163톤으로 전년동월대비 33.0% 감소하였고, 전월대비로는 14.5% 감소하였음.

2023년 1월부터 12월까지 중국의 수산화리튬 수출량은 13만톤으로 전년대비 39.2% 증가하였음.
이 중 한국으로 수출된 물량은 9.36만톤으로 전년대비 58.7% 증가하였고, 일본 수출량은 3.1만톤으로 전년대비 2.6% 감소하였음.

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1790309859941286297

※ 2차전지 소재 밸류에이션 및 기업 선별에 대한 생각

세계 최대 리튬 생산업체인 앨버말 CEO의 리튬가격의 하락세가 올해 멈추고 수요와 공급이 균형을 이룰 것이라는 발언과, 국내 주요 배터리업체 및 소재업체들이 IR 등을 통해서 2분기부터 배터리 시장이 미국을 중심으로 회복할 것이라는 전망이 나오면서 최근 2차전지 주식들도 양호한 모습을 보여주고 있습니다.

특히 2025년부터 FEOC 적용을 받아 탈중국 공급망 확보가 시급한 리튬, 전구체, 전해질염 등 중국 의존도가 특히 높았던 소재업체들의 주가 상승이 상대적으로 강한 모습을 보여주고 있습니다.


● 2차전지, 미래 Capa를 중심으로 한 밸류에이션

2차전지 소재 섹터의 밸류에이션 계산은 타 섹터와는 다르게 업체들의 미래 Capa를 중심으로 이뤄지는 경향이 있는데,
예를 들면 2026년 Capa가 얼마이고, 톤당 단가가 몇이며, 예상 영업이익률이 얼마이기 때문에 여기에 영업PER(POR) 또는 PER 몇의 멀티플을 부여하면서 방식입니다.
(2026년 예상 Capa 5만톤, 톤당 단가 1,000만원, 가동률 80%, 매출액 4,000억, OPM 10%, 영업이익 400억, POR 20배 = 목표시총 8,000억)

이러한 밸류에이션 측정은 투자자 각자에 따라 다양한 견해가 존재할 수 있지만, 해당 산업과 기업이 장기적 성장성을 갖췄다는 것을 가정하면 어느정도 이해할 수 있는 밸류에이션 계산법이라고 할 수 있습니다.

성장산업에 대한 밸류에이션 측정 방법은 다양한데, 2차전지 산업은 미래 Capa라는 기준을 가지고 계산이 되고 있는 것으로 보여집니다.
국내 주식시장에서의 또 다른 성장산업인 Ai/반도체 섹터는 미국을 중심으로 성장이 이뤄지고 있기 때문에 미국 업체들의 예상 PER 등을 비교하면서 밸류에이션의 기준을 삼고 있기도 합니다.
예를 들면, ARM의 2024년 PER이 125배, 25년 PER이 99배이니, 국내 업체는 얼마의 할인을 적용하여 이정도의 PER이면 가치가 합당하다 등.


● 미래 예상 Capa 외에 고려해야 할 사항 : 고객사, 경쟁강도, 경쟁력 등

2차전지 소재 업체의 밸류에이션이 미래 예상 Capa를 기준으로 삼고 있지만, Capa는 단지 잠재력을 나타내는 숫자일 뿐이고 Capa가 시장의 예상대로 미래에 가동되기 위해서는 추가적으로 여러 사항들을 함께 체크해야 합니다.

수직계열화 상황과 같은 경쟁력, 산업내 경쟁강도, 고객사의 상황, 산업내 포지셔닝 등을 반드시 먼저 체크해야 합니다.
이러한 요소를 고려하지 않고 단순히 미래 Capa만을 가지고 밸류에이션을 측정하는 것은 실현 가능성이 매우 낮기 때문입니다.

같은 섹터에서 A, B 업체가 각각 동일한 100만톤 Capa를 가지고 있다고 해도, 같은 밸류에이션을 동일하게 적용시키기가 어려운 이유입니다.
예를 들어, 최종 고객사가 GM인 업체와 Ford인 업체를 동일하게 보기 어렵습니다.


● 고객사 상황 및 산업내 포지셔닝

전기차/2차전지 밸류체인을 보면,
1) 완성차업체
2) 배터리업체
3) 1차 협력 소재업체 (주로 양극재, 음극재, 분리막, 전해액의 4대소재)
4) 2차 협력 소재업체 (4대소재 업체에 납품하는 업체 ; 전구체, 전해질염, 첨가제 등)
5) 3차 협력 소재업체 (수산화리튬 전환/임가공업체, 리튬/니켈 등 제련업체 등)


국내 2차전지 소재업체들의 최종 수요처는 주로 글로벌 완성차 업체들입니다. 때문에 해당 소재 업체가 GM 밸류체인인지, 현대/기아차 밸류체인지 아니면 Ford에 속해 있는지 확인해야 합니다.

장기적으로는 현대/기아차의 전기차 경쟁력을 높게 보지만, 2024년과 2025년 미국시장에서는 GM의 경쟁력을 가장 높게 보고 있습니다.
또한 테슬라는 북미에서 모델 3와 모델 Y를 중심으로 여전히 많은 판매량을 보여줄 것으로 예상하지만 상대적으로 타 북미 전기차업체들 대비 성장률은 높지 못할 것으로 보여집니다.

때문에 GM 밸류체인에 속해 있는 LG에너지솔루션이 높은 성장세를 보여줄 것으로 예상되며, 이미 북미에서 가장 많은 전기차를 판매하고 있는 테슬라의 밸류체인 변화(중국산 소재 제외)에 직접적 수혜를 받는 업체들(북미 파나소닉 납품 가능한 업체들)의 성장세가 보다 빠를 것으로 보여집니다.
큰 그림에서 전해액의 엔켐, 전구체의 에코프로머티리얼즈, 양/음극재의 포스코퓨처엠 같은 업체들이 앞으로도 계속 높은 성장세를 보여줄 것으로 보여집니다.


해당 소재 업체가 LG엔솔 밸류체인에 주로 속해 있는지, SK온인지 SDI인지도 체크해야 하며, 더 나아가 해당 배터리 업체의 어떤 공장에 주로 납품하고 있는지도 살펴봐야 합니다.
얼티엄 1공장인지, 블루오벌 1공장인지, 넥스트스타 공장인지를 알아야 하며, 해당 공장이 언제 가동되는지도 함께 체크해야 합니다.

2차전지 소재업체의 미래 Capa 가동률은 결국 납품 예정 공장들의 가동 시기와 가동률을 따라가기 때문입니다.
소재업체의 Capa가 2025년 완공인데, 납품 예정 배터리 공장의 가동시점이 2026년이면 공장을 완공하고도 가동을 할 수 없기 때문입니다. (이러한 일들은 2차전지 소재업체들에게 매우 빈번하게 발생합니다.)

일반적으로 배터리 업체보다는 4대소재업체가(1차 협력사), 그리고 1차협력업체 보다는 2차, 3차 협력업체로 내려올수록 고려해야 할 변수가 더 많아집니다.


● 산업 내 경쟁강도 및 경쟁력(수직계열화 등)

2차전지 소재업체들에게 있어 산업내 경쟁강도과 경쟁력을 매우 중요하게 봐야 하는 요소입니다.

과거 국내 음극재, 전해액, 분리막를 비롯한 소재업체들이 매우 큰 어려움을 겪었던 이유는 중국 소재업체와의 경쟁력에서 밀렸기 때문입니다.

미국 시장에서 중국업체와의 경쟁에서 벗어남으로써 국내 배터리, 소재업체들이 기회를 맞이하게 되었는데 이제 이들 한국, 일본 업체들 사이에서 또 다시 경쟁을 해야 합니다.

예를 들어, 전구체의 경우 에코프로머티리얼즈, 포스코퓨처엠, LG화학, LS그룹, 에코앤드림 등의 업체들이 경쟁을 하고 있습니다.

현재 이미 공장을 가지고 가동을 하고 있는 업체도 있고, 이제 막 공장을 건설하고 있는 업체 들도 있습니다.

이들 업체들에게 있어 가장 큰 경쟁력은 현재 완공되어 있는 공장의 규모와 수직계열화 의 강도라고 볼 수 있습니다.
2025년부터 당장 FEOC가 적용되기 때문에 현재 완공된 대규모 공장을 가지고 있는 것이 시장을 선점한다는 의미에서 매우 큰 경쟁력이 될 수 있으며, 또한 얼마나 안정적으로 비중국산 소재(리튬, 니켈 등)를 조달할 수 있는지(수직계열화 여부 등)가 업체들의 가장 큰 경쟁력이 될 것으로 보여집니다.

이러한 관점에서 현재 5만톤의 Capa를 가지고 있는 에코프로머티리얼즈와 수직계열화가 잘 되어있는 포스코 그룹의 퓨스코퓨처엠이 가장 높은 경쟁력을 지니고 있다고 보여집니다.

2025년부터 FEOC 수혜를 볼 수 있는 여러 2차전지 소재 중에서 음극재와 전해질염을 가장 주목하고 있는데, 이유는 타 소재 대비 산업내 경쟁강도가 낮기 때문입니다.

국내에서 흑연음극재를 공급할수 있는 업체는 포스코퓨처엠이 유일하며, 전해질염의 경우는 후성과 중앙첨단소재 두 업체 뿐이 없기 때문에 타 소재 대비 산업 내 경쟁강도가 현저히 낮다는 특성을 지니고 있습니다.


Capa가 2차전지 소재업체들의 중요한 기준점인 것은 사실이지만, 단순한 미래 Capa 이상으로 고객사 상황, 산업내 포지셔닝, 경쟁강도, 수직계열화 여부를 종합적으로 고려되면서 소재업체들의 주가가 차별화가 될 것으로 보여집니다.

양극재 업체 중, 같은 비슷한 Capa를 지니고 있는 에코프로비엠, 포스코퓨처엠, 엘앤에프의 시총이 왜 다른 모습을 보여주고 있고,
전해액 업체들 중 왜 엔켐이 다른 전해액 업체들 대비 주가 상승률이 높았는지를 이러한 관점에서 고민해 보면,
현재 2025년 FEOC에 적용되는 소재들에 대해서도 보다 경쟁력 높은 업체들을 선별할 수 있을 것입니다.