※ 배터리 폼팩터와 전기차 및 ESS
배터리의 폼팩터는 파우치형, 각형, 원통형으로 나뉘어져 있으며 이들 폼팩터들은 각각의 장단점을 지니고 있습니다.
파우치형은 셀 자체의 공간활용도가 높아 에너지밀도를 높이기 좋고, 가벼우며, 소재(파우치) 가격이 낮다는 장점을 지니고 있으며,
각형은 Vent와 같은 안전장치와 단단한 케이스로 인해 안전성이 높으며,
알루미늄 케이스 자체의 쿨링효과가 뛰어나고 각형 모양의 특성상 셀과 셀 사이에 공기나 액체를 흐르게 하거나 배터리 하단에 액체를 흐르게 하여 배터리 쿨링에 강점을 지니고 있습니다.
또한 각형은 셀 대형화에 보다 적합합니다.
원통형은 생산속도(PPM)이 높아 효율이 좋으며, 니켈도금강판 케이스는 배터리의 팽창에 강한 구조적 특성을 지니고 있어 높은 에너지밀도를 구현하기에 용이합니다.
특히 46파이 배터리는 탭리스(full-tab) 기술을 통해 저항을 획기적으로 낮출 수 있고(10배 감소), 원통형 구조 특성상 배터리 변형에 강해 하이니켈 및 실리콘음극재 적용이 보다 용이합니다.
● 전기차와 폼팩터
배터리 폼팩터는 각각의 장단점을 지니고 있어 각자의 강점을 최대화하고 단점을 보완할 수 있는 영역에서 성장할 것으로 보여집니다.
46파이 배터리는 하이니켈과 실리콘음극재 함량이 높은 고에너지밀도용 배터리에서 강점을 지닐 것으로 보이며, 또한 더 빠른 급속충전이 가능해 고급차량에 사용될 것으로 보여지며
각형은 상대적으로 높은 안전성(외부충격 및 열관리)을 바탕으로 픽업트럭이나 중대형 차량에서 포지션을 높여 나갈 것으로 보여집니다.
파우치형은 단결정 양극재를 채택한 고전압미드니켈를 활용하여 경제형 차량에 탑재될 것으로 보여집니다.
그리고 LFP를 채택한 저가형 차량에서는 파우치형과 각형이 동시에 사용될 것으로 보여집니다.
LFP 배터리에는 원통형 배터리가 여러 측면에 있어 적합하지 않습니다.
● ESS와 각형 폼팩터
최근 시장의 주목을 받고 있는 ESS에서는,
각형이 ESS에 보다 적합한 폼팩터로 여겨집니다.
ESS용 배터리에서 가장 중요한 요소는, 경제성, 장수명, 화재안전성인데,
ESS용 각형은 와인딩 방식으로 높은 생산성이 가능하여 생산원가절감에 적합합니다.
참고로 EV용 각형과 파우치형은 노칭&스태킹 방식으로 전극을 자르고 쌓아 올리기 때문에 수율 및 생산성면에서 와인딩공법 대비 열위에 있습니다.
참고로 ESS용 배터리는 전기차와는 다르게 외부충격으로부터 안전하여 외부충격을 방지/완화하는 여러 구조물들을 생략할 수 있어 비용을 절감할 수 있습니다. (충격 방지보다 열관리를 위한 쿨링 시스템이 매우 중요)
장수명과 화재안전성 측면에서, 가스제거나 열관리가 우수한 각형이 장수명이 필요한 유틸리티용 ESS에 각형이 좀 더 유리한 측면을 지니고 있으며, 화재이슈에 매우 민감한 ESS의 특성상 쿨링에 좀 더 이점을 지니고 있는 각형이 ESS용으로 좀 더 적합한 폼팩터라고 할 수 있습니다.
또한 배터리 셀의 크기를 키워 셀의 수를 줄임으로써 BMS 측면에서도 타폼팩터 대비 좀 더 이점을 지니고 있습니다.
-------
SK온은 기준 파우치형 배터리에서 프리즘형(각형, prismatic) 배터리로 제품군을 확대하기로 하였으며, 여러 OEM들과 각형 배터리에 대한 공급 계약을 논의 중에 있음.
SK온은 각형 배터리 기술을 확보한 동시에 원통형 배터리 개발도 추진 중에 있음.
https://www.tokenpost.kr/article-186925
배터리의 폼팩터는 파우치형, 각형, 원통형으로 나뉘어져 있으며 이들 폼팩터들은 각각의 장단점을 지니고 있습니다.
파우치형은 셀 자체의 공간활용도가 높아 에너지밀도를 높이기 좋고, 가벼우며, 소재(파우치) 가격이 낮다는 장점을 지니고 있으며,
각형은 Vent와 같은 안전장치와 단단한 케이스로 인해 안전성이 높으며,
알루미늄 케이스 자체의 쿨링효과가 뛰어나고 각형 모양의 특성상 셀과 셀 사이에 공기나 액체를 흐르게 하거나 배터리 하단에 액체를 흐르게 하여 배터리 쿨링에 강점을 지니고 있습니다.
또한 각형은 셀 대형화에 보다 적합합니다.
원통형은 생산속도(PPM)이 높아 효율이 좋으며, 니켈도금강판 케이스는 배터리의 팽창에 강한 구조적 특성을 지니고 있어 높은 에너지밀도를 구현하기에 용이합니다.
특히 46파이 배터리는 탭리스(full-tab) 기술을 통해 저항을 획기적으로 낮출 수 있고(10배 감소), 원통형 구조 특성상 배터리 변형에 강해 하이니켈 및 실리콘음극재 적용이 보다 용이합니다.
● 전기차와 폼팩터
배터리 폼팩터는 각각의 장단점을 지니고 있어 각자의 강점을 최대화하고 단점을 보완할 수 있는 영역에서 성장할 것으로 보여집니다.
46파이 배터리는 하이니켈과 실리콘음극재 함량이 높은 고에너지밀도용 배터리에서 강점을 지닐 것으로 보이며, 또한 더 빠른 급속충전이 가능해 고급차량에 사용될 것으로 보여지며
각형은 상대적으로 높은 안전성(외부충격 및 열관리)을 바탕으로 픽업트럭이나 중대형 차량에서 포지션을 높여 나갈 것으로 보여집니다.
파우치형은 단결정 양극재를 채택한 고전압미드니켈를 활용하여 경제형 차량에 탑재될 것으로 보여집니다.
그리고 LFP를 채택한 저가형 차량에서는 파우치형과 각형이 동시에 사용될 것으로 보여집니다.
LFP 배터리에는 원통형 배터리가 여러 측면에 있어 적합하지 않습니다.
● ESS와 각형 폼팩터
최근 시장의 주목을 받고 있는 ESS에서는,
각형이 ESS에 보다 적합한 폼팩터로 여겨집니다.
ESS용 배터리에서 가장 중요한 요소는, 경제성, 장수명, 화재안전성인데,
ESS용 각형은 와인딩 방식으로 높은 생산성이 가능하여 생산원가절감에 적합합니다.
참고로 EV용 각형과 파우치형은 노칭&스태킹 방식으로 전극을 자르고 쌓아 올리기 때문에 수율 및 생산성면에서 와인딩공법 대비 열위에 있습니다.
참고로 ESS용 배터리는 전기차와는 다르게 외부충격으로부터 안전하여 외부충격을 방지/완화하는 여러 구조물들을 생략할 수 있어 비용을 절감할 수 있습니다. (충격 방지보다 열관리를 위한 쿨링 시스템이 매우 중요)
장수명과 화재안전성 측면에서, 가스제거나 열관리가 우수한 각형이 장수명이 필요한 유틸리티용 ESS에 각형이 좀 더 유리한 측면을 지니고 있으며, 화재이슈에 매우 민감한 ESS의 특성상 쿨링에 좀 더 이점을 지니고 있는 각형이 ESS용으로 좀 더 적합한 폼팩터라고 할 수 있습니다.
또한 배터리 셀의 크기를 키워 셀의 수를 줄임으로써 BMS 측면에서도 타폼팩터 대비 좀 더 이점을 지니고 있습니다.
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SK온은 기준 파우치형 배터리에서 프리즘형(각형, prismatic) 배터리로 제품군을 확대하기로 하였으며, 여러 OEM들과 각형 배터리에 대한 공급 계약을 논의 중에 있음.
SK온은 각형 배터리 기술을 확보한 동시에 원통형 배터리 개발도 추진 중에 있음.
https://www.tokenpost.kr/article-186925
TokenPost
SK온, 프리즘형 배터리 공급 협의 중
한국 전기차(EV) 배터리 제조업체 SK온은 기존의 파우치형 배터리에서 프리즘형 배터리로 제품군을 확대하기 위해 자동차 제조업체들과 협의 중이라고 고창국(SK On) 대변인이 밝혔다. 이는 글로벌 EV 수요 둔화 속에서 실적 개선을 목표로...
※ 엔켐, 중앙첨단소재 리튬염 생산시설, 미국 현지화의 의미.
지난달 엔켐 오정강 대표가 한경TV에서 인터뷰하면서 밝힌 북미 리튬염 생산시설에 대한 구체적인 내용이 오늘 기사화 되었습니다.
인터뷰에서 오대표는 “새만금 리튬염 생산시설을 통해 내재화를 속도감있게 서둘러 진행하고, 미국 조지아에도 액상 리튬염 공장을 준비”하고 있다고 밝혔습니다.
이번 이디엘의 미국 조지아 리튬염 공장 건설은 이디엘 뿐 아니라, 엔켐에 있어서도 매우 중요한 사업으로 보여집니다.
핵심 배터리 소재인 리튬염의 미국 현지화 의미는,
1) 북미 현지 고객사 영업활동에 유리
전해액은 특성상 현지화가 필수적이며, 동시에 원소재의 안정적 조달이 매우 중요합니다.
특히 리튬염의 경우 IRA/FEOC에 의해 탈중국화가 필요한 소재임과 동시에 전해액의 핵심 원소재이기 때문에 미국 현지 생산은 고객사들로 하여금 공급안정성에 대한 신뢰를 높여 전해액 영업에도 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
실제로 엔켐이 북미를 선점할 수 있었던 이유도, 경쟁사 대비 빠르게 미국에 대규모 Capa를 만든 것과 원소재에 대한 수직계열화에 가장 앞서 있기 때문입니다.
이에 더해 핵심 원재료인 리튬염의 일부를 미국 현지화 한다면, 고객사들의 엔켐 밸류체인에 대한 신뢰는 한층 높아질 것으로 보여집니다.
2) 미국 정부의 정책 변화에 선제적으로 대응
미국은 핵심소재의 탈 중국 외에 장기적으로 미국 내 생산을 중요한 정책 목표로 추진 중에 있습니다.
특히 트럼프의 경우 중국에 대한 관세를 대폭 상향하는 것과 같이 관세를 통해 자국산업을 보호하려고 하고 있기 때문에, 미국 내 생산시설은 이러한 트럼프의 정책에 대한 대비적 성격도 지닐 수 있습니다. (미국 대선이 아직까지 4개월 남아 있는 상황에서 누가 승리할 것인가에 대해서 현재 판단하는 것은 다소 이르다고 생각합니다. 정치는 생물이기 때문에 미래는 그 누구도 정확하게 예측할 수 없습니다.)
미국에 현지화 함으로써 이러한 미국의 정책적 변수에 대해 선제적으로 대응할 수 있고, 이는 고객사들에게 공급안정성에 불안요소를 선제적으로 제거하는 효과가 있음.
3) AMPC
미국에서 핵심소재를 생산할 경우 AMPC에 의한 보조금 수령이 가능합니다.
AMPC는 원재료 구매를 제외한, 감사상각비, 인건비 등 고정비에 비례하기 때문에 비용이 많이 들어가는 리튬염은 상대적으로 많은 AMPC 보조금 수령이 가능할 것으로 예상할 수 있습니다.
4) 신기술(액상법)을 통한 원가절감.
리튬염 생산시 최신 신기술인 액상법이 사용하게 될 경우, 원가율을 크게 하락시킬 수 있고 이와 동시에 미국의 AMPC를 받게 된다면 타 경쟁사 대비 높은 가격 경쟁력을 확보할 수 있습니다.
규모의 경제, 수직계열화 및 신기술을 통한 원가절감을 통해 경쟁사 대비 압도적 경쟁력 우위를 유지함으로써 신규업체들의 시장 진입을 사전에 차단할 수 있는 효과도 가지고 있습니다.
이번 리튬염 미국 생산시설 증설은, 기존 계획되어 있던 새만금 1차 5만톤과 2차 5만톤 사이에 미국 3만톤이 추가되어는 것으로 보여져, 이디엘의 리튬염 사업이 보다 속도감있게 진행되고 있음을 확인해 볼 수 있는 소식으로 보여집니다.
--------
미국 IRA 및 FEOC로 인해 기존 리튬염 제조사였던 중국계 기업들의 공백 발생이 예상됨.
이디엘은 북미 1공장인 조지아 공장부지에 약 3만톤 규모의 자체 리튬염 생산시설을 구축할 예정.
2025년 1분기 설계를 끝내고, 3분기부터 본격적인 착공에 들어가 2026년 말 완공예정.
최대 30% 가량의 경쟁력 있는 가격으로 이디엘로부터 리튬염을 공급받을 수 있으며, 핵심 원재료에 대한 공급 안전성도 확보하게 하여, 북미 현지 고객 수요에 보다 능동적인이고 효율적인 대응체계 마련이 가능해짐.
이디엘 새만금 생산시설은 2025년부터 리튬염 생산을 시작할 예정이며, 전량 북미에 공급될 예정.
새만금 생산시설로 글로벌 수요를 1차 대응하고, 북미 생산시설로 시장 점유율을 확대해 나갈 방침.
https://n.news.naver.com/mnews/article/014/0005214538?sid=101
https://n.news.naver.com/mnews/article/215/0001166954?sid=101
지난달 엔켐 오정강 대표가 한경TV에서 인터뷰하면서 밝힌 북미 리튬염 생산시설에 대한 구체적인 내용이 오늘 기사화 되었습니다.
인터뷰에서 오대표는 “새만금 리튬염 생산시설을 통해 내재화를 속도감있게 서둘러 진행하고, 미국 조지아에도 액상 리튬염 공장을 준비”하고 있다고 밝혔습니다.
이번 이디엘의 미국 조지아 리튬염 공장 건설은 이디엘 뿐 아니라, 엔켐에 있어서도 매우 중요한 사업으로 보여집니다.
핵심 배터리 소재인 리튬염의 미국 현지화 의미는,
1) 북미 현지 고객사 영업활동에 유리
전해액은 특성상 현지화가 필수적이며, 동시에 원소재의 안정적 조달이 매우 중요합니다.
특히 리튬염의 경우 IRA/FEOC에 의해 탈중국화가 필요한 소재임과 동시에 전해액의 핵심 원소재이기 때문에 미국 현지 생산은 고객사들로 하여금 공급안정성에 대한 신뢰를 높여 전해액 영업에도 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
실제로 엔켐이 북미를 선점할 수 있었던 이유도, 경쟁사 대비 빠르게 미국에 대규모 Capa를 만든 것과 원소재에 대한 수직계열화에 가장 앞서 있기 때문입니다.
이에 더해 핵심 원재료인 리튬염의 일부를 미국 현지화 한다면, 고객사들의 엔켐 밸류체인에 대한 신뢰는 한층 높아질 것으로 보여집니다.
2) 미국 정부의 정책 변화에 선제적으로 대응
미국은 핵심소재의 탈 중국 외에 장기적으로 미국 내 생산을 중요한 정책 목표로 추진 중에 있습니다.
특히 트럼프의 경우 중국에 대한 관세를 대폭 상향하는 것과 같이 관세를 통해 자국산업을 보호하려고 하고 있기 때문에, 미국 내 생산시설은 이러한 트럼프의 정책에 대한 대비적 성격도 지닐 수 있습니다. (미국 대선이 아직까지 4개월 남아 있는 상황에서 누가 승리할 것인가에 대해서 현재 판단하는 것은 다소 이르다고 생각합니다. 정치는 생물이기 때문에 미래는 그 누구도 정확하게 예측할 수 없습니다.)
미국에 현지화 함으로써 이러한 미국의 정책적 변수에 대해 선제적으로 대응할 수 있고, 이는 고객사들에게 공급안정성에 불안요소를 선제적으로 제거하는 효과가 있음.
3) AMPC
미국에서 핵심소재를 생산할 경우 AMPC에 의한 보조금 수령이 가능합니다.
AMPC는 원재료 구매를 제외한, 감사상각비, 인건비 등 고정비에 비례하기 때문에 비용이 많이 들어가는 리튬염은 상대적으로 많은 AMPC 보조금 수령이 가능할 것으로 예상할 수 있습니다.
4) 신기술(액상법)을 통한 원가절감.
리튬염 생산시 최신 신기술인 액상법이 사용하게 될 경우, 원가율을 크게 하락시킬 수 있고 이와 동시에 미국의 AMPC를 받게 된다면 타 경쟁사 대비 높은 가격 경쟁력을 확보할 수 있습니다.
규모의 경제, 수직계열화 및 신기술을 통한 원가절감을 통해 경쟁사 대비 압도적 경쟁력 우위를 유지함으로써 신규업체들의 시장 진입을 사전에 차단할 수 있는 효과도 가지고 있습니다.
이번 리튬염 미국 생산시설 증설은, 기존 계획되어 있던 새만금 1차 5만톤과 2차 5만톤 사이에 미국 3만톤이 추가되어는 것으로 보여져, 이디엘의 리튬염 사업이 보다 속도감있게 진행되고 있음을 확인해 볼 수 있는 소식으로 보여집니다.
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미국 IRA 및 FEOC로 인해 기존 리튬염 제조사였던 중국계 기업들의 공백 발생이 예상됨.
이디엘은 북미 1공장인 조지아 공장부지에 약 3만톤 규모의 자체 리튬염 생산시설을 구축할 예정.
2025년 1분기 설계를 끝내고, 3분기부터 본격적인 착공에 들어가 2026년 말 완공예정.
최대 30% 가량의 경쟁력 있는 가격으로 이디엘로부터 리튬염을 공급받을 수 있으며, 핵심 원재료에 대한 공급 안전성도 확보하게 하여, 북미 현지 고객 수요에 보다 능동적인이고 효율적인 대응체계 마련이 가능해짐.
이디엘 새만금 생산시설은 2025년부터 리튬염 생산을 시작할 예정이며, 전량 북미에 공급될 예정.
새만금 생산시설로 글로벌 수요를 1차 대응하고, 북미 생산시설로 시장 점유율을 확대해 나갈 방침.
https://n.news.naver.com/mnews/article/014/0005214538?sid=101
https://n.news.naver.com/mnews/article/215/0001166954?sid=101
Naver
중앙첨단소재-이디엘, 북미법인 설립 “글로벌 리튬염 시장 공략 가속...점유율↑”
국내 새만금에서 대규모 리튬염(LiPF6) 국산화 사업을 진행 중인 ‘이디엘(EDL)’이 엔켐의 막강한 글로벌 고객사 풀 기반으로 한 북미 시장 선점에 나선다. 17일 중앙첨단소재는 엔켐과의 합작법인(JV) 이디엘이
Forwarded from Nihil's view of data & information
※ LiPF6 제조방식 및 원가비중
LiPF6 제조 시 가장 중요한 원재료는 탄산리튬으로, 결정형(고체형) LiPF6 원가의 86.7%, 액상형 LiPF6원가의 77.7%를 차지하고 있습니다. 참고로 액상형 LiPF6가 고체형(결정형)보다 훨씬 높은 마진율(원가 경쟁력)을 기록하는 이유는 탄산리튬의 사용량이 적고, 고체 LiPF6를 액체로 만드는 공정이 없기 때문입니다.
참고로 탄산리튬의 원가비중은 리튬가격에 따라 달라질 수 있습니다.
(고체형) LiPF6의 경우, 탄산리튬 외에 원재료 원가비중은 삼염화인이 7.8%이며, 불화수소(HF)가 4.9%입니다.
참고로 LiPF6는 액상형과 고체형으로 크게 분류되며,
제조방식(공법)에 따라,
1) 배터리급 탄산리튬 + 무수불화수소 + 폴리인산 공법
2) 공업용 탄산리튬 + 무수불화수소 + 오염화인(또는 삼염화인) 공법
3) 불화리튬 + 무수불화수소 + 오염화인(또는 삼염화인) 공법으로 나뉠 수 있습니다.
참고로 LiPF6 글로벌 1위 업체인 DFD는 2) 공업용 탄산리튬 + 무수불화수소(AHF) + 삼염화인 + 수산화나트륨을 사용하여 LiPF6를 제조합니다.
LiPF6 제조 시 가장 중요한 원재료는 탄산리튬으로, 결정형(고체형) LiPF6 원가의 86.7%, 액상형 LiPF6원가의 77.7%를 차지하고 있습니다. 참고로 액상형 LiPF6가 고체형(결정형)보다 훨씬 높은 마진율(원가 경쟁력)을 기록하는 이유는 탄산리튬의 사용량이 적고, 고체 LiPF6를 액체로 만드는 공정이 없기 때문입니다.
참고로 탄산리튬의 원가비중은 리튬가격에 따라 달라질 수 있습니다.
(고체형) LiPF6의 경우, 탄산리튬 외에 원재료 원가비중은 삼염화인이 7.8%이며, 불화수소(HF)가 4.9%입니다.
참고로 LiPF6는 액상형과 고체형으로 크게 분류되며,
제조방식(공법)에 따라,
1) 배터리급 탄산리튬 + 무수불화수소 + 폴리인산 공법
2) 공업용 탄산리튬 + 무수불화수소 + 오염화인(또는 삼염화인) 공법
3) 불화리튬 + 무수불화수소 + 오염화인(또는 삼염화인) 공법으로 나뉠 수 있습니다.
참고로 LiPF6 글로벌 1위 업체인 DFD는 2) 공업용 탄산리튬 + 무수불화수소(AHF) + 삼염화인 + 수산화나트륨을 사용하여 LiPF6를 제조합니다.
※ 희토류 영구자석의 공급망 현황과 시사점. 네오디뮴 영구자석 NdFdB을 중심으로
● 요약
1960년대 사마륨코발트(SmCo) 자석에 이어 1980년대 네오디뮴(NeFeB) 영구자석이 개발되면서 희토류를 이용한 영구자석이 본격 사용되기 시작하였음.
네오디뮴 영구자석은 페라이트 자석의 5 - 12배에 달하는 자력을 지니고 있어 제품의 경량화, 효율화를 주도하고 있음.
특히 전기차의 구동모터와 풍력발전기 터빈의 핵심 부품으로 네오디뮴 자석의 수요는 2020년 11.9만톤에서 2050년 75.3만톤으로 증가할 것으로 전망.
중국은 영구자석 공급망의 안정적 원료 확보 및 장기간에 걸친 투자와 축적된 기술력을 바탕으로 글로벌 네오디뮴 영구자석 시장의 92%를 점유.
특히 영구자석이 고온에서도 자기특성을 유지하기 위한 디스프로슘, 터븀 등 중희토류의 첨가가 필수적인데, 중희토류는 전량 중국에서만 생산되고 있음.
중국은 희토류에 대한 국가 통제를 강화하고 있고, 제조 기술 또한 수출금지 대상에 포함시키는 등 희토류와 영구자석을 전략 무기화하려는 움직임을 보여주고 있음.
이에 미국, EU, 일본 등 주요국은 영구자석 공급망 내재화를 위해 노력 중에 있음.
미국은 4대핵심품목(배터리, 반도체, 핵심광물, 의약품) 공급망 검토 행정명령 이후 국방물자 생산법(DPA)에 근거한 자금 지원을 통해 희토류 제련시설과 중희토류 분리시설을 자국 내에 구축하고 있음.
EU는 영구자석 및 희토류에 대한 R&D 투자를 확대하고 유럽 핵심광물 협의회를 결성하여 역내 영구자석 제조 활성화 및 경쟁력 강화에 적극 나서고 있음.
일본은 네오디뮴 영구자석을 최초로 개발한 국가이며, 관련하여 확고한 기술적 우위를 점하고 있음.
일본은 영구자석 생산거점 다변화를 상당히 진척한 상태임.
한국은 현재 소결이 완료된 자석을 수입해 일부 후공정을 국내에서 시행하고 있는 단계임.
최근 영구자석의 중요성이 부각되면서 한국도 국내에 독자적인 생산설비를 구축하고 있음.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
● 요약
1960년대 사마륨코발트(SmCo) 자석에 이어 1980년대 네오디뮴(NeFeB) 영구자석이 개발되면서 희토류를 이용한 영구자석이 본격 사용되기 시작하였음.
네오디뮴 영구자석은 페라이트 자석의 5 - 12배에 달하는 자력을 지니고 있어 제품의 경량화, 효율화를 주도하고 있음.
특히 전기차의 구동모터와 풍력발전기 터빈의 핵심 부품으로 네오디뮴 자석의 수요는 2020년 11.9만톤에서 2050년 75.3만톤으로 증가할 것으로 전망.
중국은 영구자석 공급망의 안정적 원료 확보 및 장기간에 걸친 투자와 축적된 기술력을 바탕으로 글로벌 네오디뮴 영구자석 시장의 92%를 점유.
특히 영구자석이 고온에서도 자기특성을 유지하기 위한 디스프로슘, 터븀 등 중희토류의 첨가가 필수적인데, 중희토류는 전량 중국에서만 생산되고 있음.
중국은 희토류에 대한 국가 통제를 강화하고 있고, 제조 기술 또한 수출금지 대상에 포함시키는 등 희토류와 영구자석을 전략 무기화하려는 움직임을 보여주고 있음.
이에 미국, EU, 일본 등 주요국은 영구자석 공급망 내재화를 위해 노력 중에 있음.
미국은 4대핵심품목(배터리, 반도체, 핵심광물, 의약품) 공급망 검토 행정명령 이후 국방물자 생산법(DPA)에 근거한 자금 지원을 통해 희토류 제련시설과 중희토류 분리시설을 자국 내에 구축하고 있음.
EU는 영구자석 및 희토류에 대한 R&D 투자를 확대하고 유럽 핵심광물 협의회를 결성하여 역내 영구자석 제조 활성화 및 경쟁력 강화에 적극 나서고 있음.
일본은 네오디뮴 영구자석을 최초로 개발한 국가이며, 관련하여 확고한 기술적 우위를 점하고 있음.
일본은 영구자석 생산거점 다변화를 상당히 진척한 상태임.
한국은 현재 소결이 완료된 자석을 수입해 일부 후공정을 국내에서 시행하고 있는 단계임.
최근 영구자석의 중요성이 부각되면서 한국도 국내에 독자적인 생산설비를 구축하고 있음.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
※ 희토류 영구자석의 공급망 현황과 시사점. 네오디뮴 영구자석 NdFdB을 중심으로
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석 개요. (1)
영구자석(Permanent magnet)이란 특정 소재를 자화(Magnetization, 자기장 안의 물체가 자성을 띄는 현상)시켜 외부 자기장이 제거되어도 자성을 유지하는 물체를 의미
영구자석은 1916년 일본에서 발명된 KS steel을 시작으로 페라이트, 알니코(AlNiCo)등을 거쳐 1960년대 최초의 희토류 자석인 사마륨코발트(Sm2Co17)이 개발되었으며, 1983년 네오디뮴(Nd2Fe14B) 영구자석이 개발됨.
○ 폐라이트 자석 : 산화철에 바륨, 스트론튬 등 금속 원소를 혼합하여 소결공정(Sintering, 비금속 또는 금속 분말을 가압 성형하여 녹는점 이하의 온도에서 열처리하여 입자의 경계부를 녹여 겹합되어 성형된 모양으로 굳히는 공정, 원하는 재료의 물성을 구현할 수 있음)을 통해 제작된 세라믹 소재.
자력은 약하지만 가격이 저렴하고 화학적으로 안정되어 있고 고온에서도 자력을 유지.
○ 사마륨코발트 자석 : 사마륨코발트 자석은 최고 사용온도가 250 - 300도에 달하여 내열성과 내식성이 높아 주로 고온 환경에서 작동하는 기관차, 선박, 굴착기, 항공기 및 방위산업 분야에서 사용됨.
충격에 약해 깨지기 쉽고, 코발트(65% 비중)로 인해 가격이 비쌈.
○ 네오디뮴 자석 : 개발된 자석 중 가장 강한 자력을 지니고 있으나, 높은 온도에서 자력이 약해지는 단점이 있어 이를 보완하기 위해 중희토류를 첨가해야 함.
구성은 30%의 희토류 원소와 69%의 철, 1%의 붕소로 구성되어 있으며, 희토류 원소로 네오디뮴, 프라세오디뮴과 같은 경희토류와 디스프로슘, 터븀 등 중희토류를 사용
현재는 페라이트, 알니코, 희토류 세 종류의 영구자석이 주로 사용되며, 이 중 자력이 강한 네오디뮴 영구자석과 가격이 저렴한 페라이트가 높은 시장 점유율을 차지하고 있음.
2020년 기준, 중량 기준으로 페라이트가 글로벌 자석시장의 80.7%를 차지하고 있으며, 금액 기준으로는 네오디뮴 자석이 59.2%를 차지.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석 개요. (1)
영구자석(Permanent magnet)이란 특정 소재를 자화(Magnetization, 자기장 안의 물체가 자성을 띄는 현상)시켜 외부 자기장이 제거되어도 자성을 유지하는 물체를 의미
영구자석은 1916년 일본에서 발명된 KS steel을 시작으로 페라이트, 알니코(AlNiCo)등을 거쳐 1960년대 최초의 희토류 자석인 사마륨코발트(Sm2Co17)이 개발되었으며, 1983년 네오디뮴(Nd2Fe14B) 영구자석이 개발됨.
○ 폐라이트 자석 : 산화철에 바륨, 스트론튬 등 금속 원소를 혼합하여 소결공정(Sintering, 비금속 또는 금속 분말을 가압 성형하여 녹는점 이하의 온도에서 열처리하여 입자의 경계부를 녹여 겹합되어 성형된 모양으로 굳히는 공정, 원하는 재료의 물성을 구현할 수 있음)을 통해 제작된 세라믹 소재.
자력은 약하지만 가격이 저렴하고 화학적으로 안정되어 있고 고온에서도 자력을 유지.
○ 사마륨코발트 자석 : 사마륨코발트 자석은 최고 사용온도가 250 - 300도에 달하여 내열성과 내식성이 높아 주로 고온 환경에서 작동하는 기관차, 선박, 굴착기, 항공기 및 방위산업 분야에서 사용됨.
충격에 약해 깨지기 쉽고, 코발트(65% 비중)로 인해 가격이 비쌈.
○ 네오디뮴 자석 : 개발된 자석 중 가장 강한 자력을 지니고 있으나, 높은 온도에서 자력이 약해지는 단점이 있어 이를 보완하기 위해 중희토류를 첨가해야 함.
구성은 30%의 희토류 원소와 69%의 철, 1%의 붕소로 구성되어 있으며, 희토류 원소로 네오디뮴, 프라세오디뮴과 같은 경희토류와 디스프로슘, 터븀 등 중희토류를 사용
현재는 페라이트, 알니코, 희토류 세 종류의 영구자석이 주로 사용되며, 이 중 자력이 강한 네오디뮴 영구자석과 가격이 저렴한 페라이트가 높은 시장 점유율을 차지하고 있음.
2020년 기준, 중량 기준으로 페라이트가 글로벌 자석시장의 80.7%를 차지하고 있으며, 금액 기준으로는 네오디뮴 자석이 59.2%를 차지.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
※ 희토류 영구자석의 공급망 현황과 시사점. 네오디뮴 영구자석 NdFdB을 중심으로
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석 개요. (2)
디스프로슘과 터븀은 네오디뮴 영구자석의 보자력을 높이고 자석의 내열성을 강화하는 역할을 하며, 자석에 포함된 비중에 따라 등급 및 최종 응용분야가 달라짐.
실온 환경에서 사용되는 네오디뮴 영구자석에는 디스프로슘 및 터븀의 첨가가 불필요하나, 전기차용 구동모터 등 고온 환경에서 사용되는 경우 8 – 12%의 디스프로슘이 필요.
터븀이 디스프로슘 대비 효율이 높으나 가격이 더 비쌈.
네오디뮴 대비 디스프로슘의 가격은 4배, 터븀은 약 20배 비쌈.
네오디뮴 영구자석은 제조 방법에 따라 소결(Sintered), 본드(Bonded), 열간변형(Hot deformed) 방식으로 구분.
이 중 소결 방식이 가장 많이 사용되고 있음.
글로벌 네오디뮴 영구자석의 92%는 중국에서 생산되며, 일본 7%, 베트남 1%, 독일 1%이하 등에서도 일부 생산됨.
희토류 채굴은 중국 58%, 미국 16%, 미얀마 12% 등이나, 미국과 미얀마에서 채굴된 희토류는 전량 중국으로 보내 분리 및 가공을 함.
2017년 기준, 중국에는 연간 3,000톤 이상 생산규모의 회사가 17개임.
일본 및 유럽 업체들도 상당수가 중국 내에서 생산설비를 가동하고 있음.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석 개요. (2)
디스프로슘과 터븀은 네오디뮴 영구자석의 보자력을 높이고 자석의 내열성을 강화하는 역할을 하며, 자석에 포함된 비중에 따라 등급 및 최종 응용분야가 달라짐.
실온 환경에서 사용되는 네오디뮴 영구자석에는 디스프로슘 및 터븀의 첨가가 불필요하나, 전기차용 구동모터 등 고온 환경에서 사용되는 경우 8 – 12%의 디스프로슘이 필요.
터븀이 디스프로슘 대비 효율이 높으나 가격이 더 비쌈.
네오디뮴 대비 디스프로슘의 가격은 4배, 터븀은 약 20배 비쌈.
네오디뮴 영구자석은 제조 방법에 따라 소결(Sintered), 본드(Bonded), 열간변형(Hot deformed) 방식으로 구분.
이 중 소결 방식이 가장 많이 사용되고 있음.
글로벌 네오디뮴 영구자석의 92%는 중국에서 생산되며, 일본 7%, 베트남 1%, 독일 1%이하 등에서도 일부 생산됨.
희토류 채굴은 중국 58%, 미국 16%, 미얀마 12% 등이나, 미국과 미얀마에서 채굴된 희토류는 전량 중국으로 보내 분리 및 가공을 함.
2017년 기준, 중국에는 연간 3,000톤 이상 생산규모의 회사가 17개임.
일본 및 유럽 업체들도 상당수가 중국 내에서 생산설비를 가동하고 있음.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
※ 희토류 영구자석의 공급망 현황과 시사점. 네오디뮴 영구자석 NdFdB을 중심으로
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석의 주요공정.
네오디뮴 영구자석 생산을 위해서는 원료가 되는 희토류(Nd, Dy 등)를 분리하여 산화물로 가공하고 이를 순수한 금속으로 환원하는 과정이 필요
희토류 원광 안에는 여러 희토류 원소가 낮은 농도로 혼재되어 있고, 화학적 성질이 유사하여 분리 및 농축 과정이 어렵고 폐수, 가스, 방사능 물질 등이 발생함.
이로 인해 환경규제가 느슨한 중국, 말레이시아 등 일부 국가에서만 희토류가 생산되어 왔음.
중국의 글로벌 희토류 채광의 58%, 제련의 90%를 장악하고 있으며, 최근 중국에 대한 의존도를 낮추기 위해 베트남, 호주 등이 새로운 희토류 조달처로 부상하고 있음.
소결 네오디뮴 영구자석의 생산과정은 네오디뮴, 철, 붕소 등이 포함된 합금을 미세한 분말로 분쇄하고 소결, 표면처리, 자화 등의 공정을 거쳐 생산
○ 주요 공정
스트립 캐스팅 – 수소파쇄 – 미분쇄(Jet Milling) – 자장성형 – 소결 및 열처리 – 절단 및 가공 – 입계확산(Grain Boundary Diffusion) – 포면처리 – 자화
입계확산 : 결정의 경계는 결정 내부에 비해 원자 밀도가 낮아 확산 속도가 빠르기 때문에 이러한 성질을 이용해 디스프로슘과 터븀을 네오디뮴 자석의 결정 경계에 확산시키는 공정.
고성능 자석 생산의 핵심 공정임.
한국은 중국에서 소결까지 진행된 자석을 수입하여 절단 및 가공, 표면처리 등 후공정 만을 국내에서 시행하였으나, 최근 영구자석 생산의 전공정을 내재화하기 위한 시도가 진행되고 있음.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석의 주요공정.
네오디뮴 영구자석 생산을 위해서는 원료가 되는 희토류(Nd, Dy 등)를 분리하여 산화물로 가공하고 이를 순수한 금속으로 환원하는 과정이 필요
희토류 원광 안에는 여러 희토류 원소가 낮은 농도로 혼재되어 있고, 화학적 성질이 유사하여 분리 및 농축 과정이 어렵고 폐수, 가스, 방사능 물질 등이 발생함.
이로 인해 환경규제가 느슨한 중국, 말레이시아 등 일부 국가에서만 희토류가 생산되어 왔음.
중국의 글로벌 희토류 채광의 58%, 제련의 90%를 장악하고 있으며, 최근 중국에 대한 의존도를 낮추기 위해 베트남, 호주 등이 새로운 희토류 조달처로 부상하고 있음.
소결 네오디뮴 영구자석의 생산과정은 네오디뮴, 철, 붕소 등이 포함된 합금을 미세한 분말로 분쇄하고 소결, 표면처리, 자화 등의 공정을 거쳐 생산
○ 주요 공정
스트립 캐스팅 – 수소파쇄 – 미분쇄(Jet Milling) – 자장성형 – 소결 및 열처리 – 절단 및 가공 – 입계확산(Grain Boundary Diffusion) – 포면처리 – 자화
입계확산 : 결정의 경계는 결정 내부에 비해 원자 밀도가 낮아 확산 속도가 빠르기 때문에 이러한 성질을 이용해 디스프로슘과 터븀을 네오디뮴 자석의 결정 경계에 확산시키는 공정.
고성능 자석 생산의 핵심 공정임.
한국은 중국에서 소결까지 진행된 자석을 수입하여 절단 및 가공, 표면처리 등 후공정 만을 국내에서 시행하였으나, 최근 영구자석 생산의 전공정을 내재화하기 위한 시도가 진행되고 있음.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
※ 희토류 영구자석의 공급망 현황과 시사점. 네오디뮴 영구자석 NdFdB을 중심으로
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석의 주요 응용분야
네오디뮴 영구자석은 스피커, 마이크, 에어컨 등 소비자용 가전에서부터 전기차, 로봇 등 첨단산업과 방위산업에 이르기까지 광범위한 영역에서 사용됨.
강한 자력으로 작은 크기로도 제품의 성능을 높일 수 있어 경량화, 소형화되고 있는 각종 첨단 산업 분야의 핵심부품으로 사용되고 있음.
영구자석 응용분야 중 가장 크게 성장할 것으로 예상되는 분야는 전기차용 구동모터와 해상풍력터빈임.
○ 전기차용 구동모터
전기차용 구동모터(Traction motor)로 사용되는 영구자석 동기모터(PMSM)에는 1-2kg의 영구자석이 사용되며, 고온에서의 작동을 위해 EH 및 AH 등급의 자석이 사용 됨.
EH/AH 등급 : 디스프로슘이 약 8 – 12% 포함되어 200도 이상에서도 안정적으로 작동하는 자석의 등급.
희토류 및 영구자석의 조달 리스크, 모터 관련 기술의 발전 등으로 향후 전기차에 사용되는 모터의 종류도 영구자석 동기모터 위주에서 점차 다양화 될 것으로 전망 됨.
차종별 성능 및 사용, 공급망 리스크에 대한 대응 정책 등에 따라 일부 완성차 업체들은 유도모터 또는 계자권선형 동기모터(WRSM)을 채택하는 등 다양한 기술적 시도를 진행하고 있음.
테슬라는 모델S와 모델X에 유도모터를 적용했고, 모델3에는 앞바퀴에는 유도모터를 뒷바퀴에는 영구자석 동기모터(PMSM)을 사용하고 있음.
벤츠는 영구자석의 50%를 중국 외 지역에서 조달하는 방안을 검토
BMW는 계자권선형 동기모터(WRSM)를 채택하여 중국발 공급망 리스크에 가장 적극적으로 대응하고 있음.
영구자석을 사용하지 않는 유도모터의 경우, 비용절감, 열에 의한 성능저하가 적음, 내구성 우수, 희토류 조달 리스크가 없다는 장점이 있지만, 동기모터의 효율이 낮고 부피가 커져 주행거리 및 공간활용에서 단점이 있음. 유도모터는 구동 원리상 회전자에서도 단락 전류가 흐르기 때문에 여기서 생기는 손실로 효율이 낮아짐.
비희토류계 모터는 영구자석 공급망의 중국 의존도 완화 여부에 따라 향방이 결정될 전망.
○ 풍력터빈
영구자석을 활용한 모터는 풍력터빈의 무게를 감소시키고 부피를 줄이는 역할을 해 특히 해상풍력발전에서 중요하게 사용됨.
네오디뮴 자석이 사용되는 동기발전기(PMSG)는 기어박스가 불필요해 발전기의 중량을 줄이고 터빈의 효율을 높이며, 유지보수 비용이 절감되는 장점이 있음.
풍력 터빈에 사용되는 영구자석은 MW당 2.7 – 3.2톤이며, 일반적으로 디스프로슘이 4 – 6% 포함되어 150도까지 견딜 수 있는 자석(SH등급)이 사용됨.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
Part. 1. 희토류 영구자석의 개념과 활용
● 희토류 영구자석의 주요 응용분야
네오디뮴 영구자석은 스피커, 마이크, 에어컨 등 소비자용 가전에서부터 전기차, 로봇 등 첨단산업과 방위산업에 이르기까지 광범위한 영역에서 사용됨.
강한 자력으로 작은 크기로도 제품의 성능을 높일 수 있어 경량화, 소형화되고 있는 각종 첨단 산업 분야의 핵심부품으로 사용되고 있음.
영구자석 응용분야 중 가장 크게 성장할 것으로 예상되는 분야는 전기차용 구동모터와 해상풍력터빈임.
○ 전기차용 구동모터
전기차용 구동모터(Traction motor)로 사용되는 영구자석 동기모터(PMSM)에는 1-2kg의 영구자석이 사용되며, 고온에서의 작동을 위해 EH 및 AH 등급의 자석이 사용 됨.
EH/AH 등급 : 디스프로슘이 약 8 – 12% 포함되어 200도 이상에서도 안정적으로 작동하는 자석의 등급.
희토류 및 영구자석의 조달 리스크, 모터 관련 기술의 발전 등으로 향후 전기차에 사용되는 모터의 종류도 영구자석 동기모터 위주에서 점차 다양화 될 것으로 전망 됨.
차종별 성능 및 사용, 공급망 리스크에 대한 대응 정책 등에 따라 일부 완성차 업체들은 유도모터 또는 계자권선형 동기모터(WRSM)을 채택하는 등 다양한 기술적 시도를 진행하고 있음.
테슬라는 모델S와 모델X에 유도모터를 적용했고, 모델3에는 앞바퀴에는 유도모터를 뒷바퀴에는 영구자석 동기모터(PMSM)을 사용하고 있음.
벤츠는 영구자석의 50%를 중국 외 지역에서 조달하는 방안을 검토
BMW는 계자권선형 동기모터(WRSM)를 채택하여 중국발 공급망 리스크에 가장 적극적으로 대응하고 있음.
영구자석을 사용하지 않는 유도모터의 경우, 비용절감, 열에 의한 성능저하가 적음, 내구성 우수, 희토류 조달 리스크가 없다는 장점이 있지만, 동기모터의 효율이 낮고 부피가 커져 주행거리 및 공간활용에서 단점이 있음. 유도모터는 구동 원리상 회전자에서도 단락 전류가 흐르기 때문에 여기서 생기는 손실로 효율이 낮아짐.
비희토류계 모터는 영구자석 공급망의 중국 의존도 완화 여부에 따라 향방이 결정될 전망.
○ 풍력터빈
영구자석을 활용한 모터는 풍력터빈의 무게를 감소시키고 부피를 줄이는 역할을 해 특히 해상풍력발전에서 중요하게 사용됨.
네오디뮴 자석이 사용되는 동기발전기(PMSG)는 기어박스가 불필요해 발전기의 중량을 줄이고 터빈의 효율을 높이며, 유지보수 비용이 절감되는 장점이 있음.
풍력 터빈에 사용되는 영구자석은 MW당 2.7 – 3.2톤이며, 일반적으로 디스프로슘이 4 – 6% 포함되어 150도까지 견딜 수 있는 자석(SH등급)이 사용됨.
자료인용 : 한국무역협회 2023. 13호 (2023. 08. 11)
※ 2차전지 산업에 있어 케즘의 영향 : 승리자가 결정되는 시기.
중국을 제외한 전기차 시장의 성장이 시장 기대치를 밑돌면서 케즘이라는 단어가 많이 회자되고 있습니다.
이에 따라 주식시장에서는 국내 배터리 밸류체인에 속해있는 업체들에 대한 비우호적인 견해도 언론과 기관 중심으로 널리 퍼져있는 것이 사실입니다.
하지만 얻는 것이 있으면 잃는 것도 있고, 또한 잃는 것이 있으면 얻는 것이 있듯 몇몇 국내 배터리 밸류체인 업체들에게 이번 전기차 시장의 일시적 성장 둔화는 기회의 요소로도 작용하고 있기도 합니다.
이번 케즘의 원인을 좀 더 깊게 분석할 수 있다면, 이에 따른 향후 수혜기업들도 전망할 수 있기 때문입니다.
개인적으로 케즘의 원인을 1) 기존 서구 전기차 업체들의 빠른 전동화 추진에 따른 시행착오,
2) 이에 따른 미국과 유럽의 자국 자동차 산업 보호,
3) 탈중국 공급망 확보를 위한 준비기간의 필요라는 관점에서 바라보고 있기 때문에 이러한 구도하에서 원인과 과정을 분석하면 미래 전망이 가능하다고 보고 있습니다.
2020년부터 2022년까지 전기차/배터리 산업에 대한 기대감이 매우 컸던 시기에 배터리 산업은 황금알을 낳아줄 거위로 여겨지며 기존업체들은 Capa증설을 추진하면서 많은 신규업체들이 뛰어들었습니다. 이는 배터리에서부터 소재, 부품에 이르기 까지 밸류체인 전체에서 일어났습니다.
특히 중국에서 이러한 현상이 극심하였고, 국내에서도 예외가 아니었습니다.
그러나 전기차 시장의 일시적 수요둔화가 발생하면서 이들 업체들의 구조조정이 빠르게 일어나고 있는 상황입니다. 중국 정부의 보조금과 강한 전기차 시장 육성 정책에 의해 버티는 중국업체들과 달리 혼자 힘으로 자립해야 하는 중국 외 업체들에게서 이러한 구조조정이 더 빠르게 일어나고 있습니다.
비중국 지역에서 배터리산업 구조조정이 발생하고, 동시에 미국과 유럽이 자국 산업 보호를 위해 중국에 대한 장벽을 세우면서 전체 배터리 산업의 성장은 슬로우 해졌지만, 강한 경쟁력을 지니고 있는 업체는 이 시기를 발판으로 향후 다시 성장할 배터리 시장에서 초격차를 벌일 수 있는 기회를 맞이한 것도 분명한 사실입니다.
즉, 이번 케즘의 시기는 경쟁력이 부족한 기존업체들과 배터리산업 성장성만을 믿고 산업에 뛰어들었던 일부 신규업체들이 구조조정 되면서 소수의 경쟁력 있는 업체들에 의해 시장이 과점되는 계기가 될 것으로 보여집니다.
● 배터리 산업
중국 외 지역의 배터리 시장성장이 여러 이유로 둔화되면서, 여러 신생 배터리업체들과 일부 완성차 업체들의 배터리 내재화 계획들이 차질을 빚고 있습니다.
또한 일부 기존 업체들도 투자속도를 조절하고 있는 상황입니다.
테슬라의 4680배터리 내재화 계획이 심각하게 불투명해 졌으며, 리비안은 배터리 내재화를 철회하고, 폭스바겐의 파워코를 통한 배터리 내재화 스케줄도 계속 늦춰지는 등 기존 완성차 업체들의 배터리 내재화 움직임이 크게 훼손되고 있습니다.
유럽을 중심으로 한 신생 배터리업체들인 노스볼트, ACC, Verkor, Freyr, PowerCo 등의 배터리 양산 계획이 계속 지연되고 있으며, 이들 중 일부 업체들은 사업 자체가 좌초될 수도 있을 것으로 보여집니다.
중국 배터리 업체들의 해외 진출이 서방국가들의 견제에 의해 어려움을 겪는 상황에서 이들 완성차 업체들의 배터리 내재화와 신생업체들의 공백을 경쟁력 있는 기존 배터리업체들이 메우며 향후 보다 크게 성장할 수 있는 발판이 될 수 있습니다.
그리고 이러한 기업들은 한국의 LG에너지솔루션, 삼성SDI와 같은 국내업체들이 될 가능성이 높다고 판단됩니다.
● 배터리 소재산업
기본적으로 배터리 소재산업도 배터리 산업과 비슷한 상황이 전개될 것으로 보여집니다.
다만 배터리 산업이 해외 완성차 업계와 배터리 업체들의 배터리 생태계 변화가 근간이라면, 소재산업은 주로 국내 업체들 사이에서의 변화로 그 강도는 배터리 산업보다는 약하지만 개별 기업단에서 많은 변화가 있을 것으로 보여집니다.
국내 배터리 소재사들의 주요 경쟁업체들은 주로 중국업체들인데 이들 업체들은 해외 특히 미국 진출이 매우 어렵고, 유럽에서도 자국 영내 생산을 우선시 할 것으로 보이기 때문에 유럽에 진출한 중국소재업체들의 경쟁력(특히 가격경쟁력)이 높지 않을 것으로 보여집니다.
미국에서는 국내 소재업체들끼리의 경쟁이, 유럽에서도 한국 소재업체들이 중국업체 대비 경쟁력에서 밀리지 않을 것으로 보여집니다. 오히려 선행투자가 되어 있는 업체들을 중심으로 더 높은 경쟁력을 지니고 있다 할 수 있습니다.
한국 배터리 소재업체들은 현재 배터리 성장의 둔화로 여러 어려움을 겪고 있는 것은 분명한 사실로 보여집니다.
2차전지 시장 침체로 자금조달에 어려움을 겪으면서 신규투자가 제한적이고 오히려 일부 업체들은 기존 투자계획들도 줄이고 있습니다.
또한 지난 2차전지 시장에 대한 기대감이 높았던 시기에 관련 시장에 진출한 일부 신생업체들은 현재 사업 철수를 심각하게 고려하고 있기도 합니다.
특히 기존 레퍼런스가 없던 이들 기업들은 유럽 신생업체들을 위주로 영업을 진행하였으나, 이들 업체들이 사업에 난항을 겪고 있으면서 관련 소재업체들도 심한 사업적 어려움을 겪고 있습니다.
하지만 몇몇 소재업체들은 이러한 케즘의 시기에 오히려 투자를 확대하고, 기존 투자계획을 차질없이 이행하면서 경쟁업체들과의 격차를 늘리는 기회로 활용하고 있습니다.
대표적으로 포스코그룹과 에코프로그룹, 엔켐그룹이 대표적이며, 그 외에도 몇몇 두각을 나타내고 있는 기업들이 있습니다.
● 케즘의 시기 : 2차전지 업체들과 자본시장
포스코그룹은 철강을 통한 안정적 캐시카우와 오랜 업력을 통한 튼튼한 재무구조를 바탕으로 케즘의 시기에 기존 사업계획을 큰 틀에서 계속 유지하고 있으며, 특히 업스트림에서 미드스트림까지 가장 이상적인 밸류체인을 구축하고 있습니다.
에코프로그룹도 지난 2차전지 주식 상승기를 대표했던 기업으로 분할상장(에코프로머티, 에코프로에이치엔)과 시장에서의 자금조달을 통해 현재까지 흔들림 없이 사업계획을 추진하고 있습니다.
특히 엔켐그룹은 자본시장의 덕을 가장 크게 본 기업으로, 자본시장에서의 성과를 바탕으로 전체 소재업체 중 가장 공격적인 투자계획을 추진 중에 있습니다.
타 기업들이 투자를 축소하거나 연기하는 사이 엔켐그룹은 오히려 전해액과 리튬염 투자계획을 확대하면서 경쟁업체들과의 격차를 벌이는데 이번 케즘의 시기를 활용하고 있는 모습을 보여주고 있습니다.
엔켐과 중앙첨단소재는 주가가 상승하면서 사업의 가장 큰 걸림돌이었던 기존 오버행 이슈를 완전히 해소하여 재무구조를 개선하였고, 이를 바탕으로 공격적 사업확장의 발판을 마련할 수 있었습니다.
그 외, 에코앤드림, 덕산테코피아, 대주전자재료 등이 자본시장을 적절하게 활용하여 어려운 시기에 투자를 확대하는 모습을 보여주고 있습니다.
지나간 과정을 돌이켜 볼 때 금양이 이러한 자본시장의 생리를 가장 잘 이해하고 2차전지 사업확대에 활용한 대표적인 업체로 생각됩니다.
이들 기업들은 어려운 시기에 시장 소통을 강화하고 이를 주가상승으로 연결시키고, 이를 다시 기업성장으로 활용하는 영리한 모습을 보여주고 있습니다.
성장산업에 속해 있는 업체들이 주가에 신경을 써야 하는 이유이기도 합니다.
분명 현재 시기는 한국 배터리 밸류체인 업체들에게 쉽지 않은 시기임은 분명합니다.
하지만 이 시기는 준비되어 있고, 기회를 활용할 능력이 있는 업체들에게는 향후 시장 지배력을 강화시킬 수 있는 절호의 기회가 되기도 합니다.
이는 배터리 산업 뿐 아니라 모든 성장산업에서 공통적으로 발생하는 과정으로, 특히 한국 배터리 업체들에게는 주요 경쟁자였던 중국기업들보다 좀 더 유리한 환경 속에서 미래 글로벌 시장을 장악할 수 있는 시기이기 때문에, 이러한 시기를 잘 헤쳐나가는 기업들에 대한 매우 좋은 투자기회가 될 수도 있습니다.
중국을 제외한 전기차 시장의 성장이 시장 기대치를 밑돌면서 케즘이라는 단어가 많이 회자되고 있습니다.
이에 따라 주식시장에서는 국내 배터리 밸류체인에 속해있는 업체들에 대한 비우호적인 견해도 언론과 기관 중심으로 널리 퍼져있는 것이 사실입니다.
하지만 얻는 것이 있으면 잃는 것도 있고, 또한 잃는 것이 있으면 얻는 것이 있듯 몇몇 국내 배터리 밸류체인 업체들에게 이번 전기차 시장의 일시적 성장 둔화는 기회의 요소로도 작용하고 있기도 합니다.
이번 케즘의 원인을 좀 더 깊게 분석할 수 있다면, 이에 따른 향후 수혜기업들도 전망할 수 있기 때문입니다.
개인적으로 케즘의 원인을 1) 기존 서구 전기차 업체들의 빠른 전동화 추진에 따른 시행착오,
2) 이에 따른 미국과 유럽의 자국 자동차 산업 보호,
3) 탈중국 공급망 확보를 위한 준비기간의 필요라는 관점에서 바라보고 있기 때문에 이러한 구도하에서 원인과 과정을 분석하면 미래 전망이 가능하다고 보고 있습니다.
2020년부터 2022년까지 전기차/배터리 산업에 대한 기대감이 매우 컸던 시기에 배터리 산업은 황금알을 낳아줄 거위로 여겨지며 기존업체들은 Capa증설을 추진하면서 많은 신규업체들이 뛰어들었습니다. 이는 배터리에서부터 소재, 부품에 이르기 까지 밸류체인 전체에서 일어났습니다.
특히 중국에서 이러한 현상이 극심하였고, 국내에서도 예외가 아니었습니다.
그러나 전기차 시장의 일시적 수요둔화가 발생하면서 이들 업체들의 구조조정이 빠르게 일어나고 있는 상황입니다. 중국 정부의 보조금과 강한 전기차 시장 육성 정책에 의해 버티는 중국업체들과 달리 혼자 힘으로 자립해야 하는 중국 외 업체들에게서 이러한 구조조정이 더 빠르게 일어나고 있습니다.
비중국 지역에서 배터리산업 구조조정이 발생하고, 동시에 미국과 유럽이 자국 산업 보호를 위해 중국에 대한 장벽을 세우면서 전체 배터리 산업의 성장은 슬로우 해졌지만, 강한 경쟁력을 지니고 있는 업체는 이 시기를 발판으로 향후 다시 성장할 배터리 시장에서 초격차를 벌일 수 있는 기회를 맞이한 것도 분명한 사실입니다.
즉, 이번 케즘의 시기는 경쟁력이 부족한 기존업체들과 배터리산업 성장성만을 믿고 산업에 뛰어들었던 일부 신규업체들이 구조조정 되면서 소수의 경쟁력 있는 업체들에 의해 시장이 과점되는 계기가 될 것으로 보여집니다.
● 배터리 산업
중국 외 지역의 배터리 시장성장이 여러 이유로 둔화되면서, 여러 신생 배터리업체들과 일부 완성차 업체들의 배터리 내재화 계획들이 차질을 빚고 있습니다.
또한 일부 기존 업체들도 투자속도를 조절하고 있는 상황입니다.
테슬라의 4680배터리 내재화 계획이 심각하게 불투명해 졌으며, 리비안은 배터리 내재화를 철회하고, 폭스바겐의 파워코를 통한 배터리 내재화 스케줄도 계속 늦춰지는 등 기존 완성차 업체들의 배터리 내재화 움직임이 크게 훼손되고 있습니다.
유럽을 중심으로 한 신생 배터리업체들인 노스볼트, ACC, Verkor, Freyr, PowerCo 등의 배터리 양산 계획이 계속 지연되고 있으며, 이들 중 일부 업체들은 사업 자체가 좌초될 수도 있을 것으로 보여집니다.
중국 배터리 업체들의 해외 진출이 서방국가들의 견제에 의해 어려움을 겪는 상황에서 이들 완성차 업체들의 배터리 내재화와 신생업체들의 공백을 경쟁력 있는 기존 배터리업체들이 메우며 향후 보다 크게 성장할 수 있는 발판이 될 수 있습니다.
그리고 이러한 기업들은 한국의 LG에너지솔루션, 삼성SDI와 같은 국내업체들이 될 가능성이 높다고 판단됩니다.
● 배터리 소재산업
기본적으로 배터리 소재산업도 배터리 산업과 비슷한 상황이 전개될 것으로 보여집니다.
다만 배터리 산업이 해외 완성차 업계와 배터리 업체들의 배터리 생태계 변화가 근간이라면, 소재산업은 주로 국내 업체들 사이에서의 변화로 그 강도는 배터리 산업보다는 약하지만 개별 기업단에서 많은 변화가 있을 것으로 보여집니다.
국내 배터리 소재사들의 주요 경쟁업체들은 주로 중국업체들인데 이들 업체들은 해외 특히 미국 진출이 매우 어렵고, 유럽에서도 자국 영내 생산을 우선시 할 것으로 보이기 때문에 유럽에 진출한 중국소재업체들의 경쟁력(특히 가격경쟁력)이 높지 않을 것으로 보여집니다.
미국에서는 국내 소재업체들끼리의 경쟁이, 유럽에서도 한국 소재업체들이 중국업체 대비 경쟁력에서 밀리지 않을 것으로 보여집니다. 오히려 선행투자가 되어 있는 업체들을 중심으로 더 높은 경쟁력을 지니고 있다 할 수 있습니다.
한국 배터리 소재업체들은 현재 배터리 성장의 둔화로 여러 어려움을 겪고 있는 것은 분명한 사실로 보여집니다.
2차전지 시장 침체로 자금조달에 어려움을 겪으면서 신규투자가 제한적이고 오히려 일부 업체들은 기존 투자계획들도 줄이고 있습니다.
또한 지난 2차전지 시장에 대한 기대감이 높았던 시기에 관련 시장에 진출한 일부 신생업체들은 현재 사업 철수를 심각하게 고려하고 있기도 합니다.
특히 기존 레퍼런스가 없던 이들 기업들은 유럽 신생업체들을 위주로 영업을 진행하였으나, 이들 업체들이 사업에 난항을 겪고 있으면서 관련 소재업체들도 심한 사업적 어려움을 겪고 있습니다.
하지만 몇몇 소재업체들은 이러한 케즘의 시기에 오히려 투자를 확대하고, 기존 투자계획을 차질없이 이행하면서 경쟁업체들과의 격차를 늘리는 기회로 활용하고 있습니다.
대표적으로 포스코그룹과 에코프로그룹, 엔켐그룹이 대표적이며, 그 외에도 몇몇 두각을 나타내고 있는 기업들이 있습니다.
● 케즘의 시기 : 2차전지 업체들과 자본시장
포스코그룹은 철강을 통한 안정적 캐시카우와 오랜 업력을 통한 튼튼한 재무구조를 바탕으로 케즘의 시기에 기존 사업계획을 큰 틀에서 계속 유지하고 있으며, 특히 업스트림에서 미드스트림까지 가장 이상적인 밸류체인을 구축하고 있습니다.
에코프로그룹도 지난 2차전지 주식 상승기를 대표했던 기업으로 분할상장(에코프로머티, 에코프로에이치엔)과 시장에서의 자금조달을 통해 현재까지 흔들림 없이 사업계획을 추진하고 있습니다.
특히 엔켐그룹은 자본시장의 덕을 가장 크게 본 기업으로, 자본시장에서의 성과를 바탕으로 전체 소재업체 중 가장 공격적인 투자계획을 추진 중에 있습니다.
타 기업들이 투자를 축소하거나 연기하는 사이 엔켐그룹은 오히려 전해액과 리튬염 투자계획을 확대하면서 경쟁업체들과의 격차를 벌이는데 이번 케즘의 시기를 활용하고 있는 모습을 보여주고 있습니다.
엔켐과 중앙첨단소재는 주가가 상승하면서 사업의 가장 큰 걸림돌이었던 기존 오버행 이슈를 완전히 해소하여 재무구조를 개선하였고, 이를 바탕으로 공격적 사업확장의 발판을 마련할 수 있었습니다.
그 외, 에코앤드림, 덕산테코피아, 대주전자재료 등이 자본시장을 적절하게 활용하여 어려운 시기에 투자를 확대하는 모습을 보여주고 있습니다.
지나간 과정을 돌이켜 볼 때 금양이 이러한 자본시장의 생리를 가장 잘 이해하고 2차전지 사업확대에 활용한 대표적인 업체로 생각됩니다.
이들 기업들은 어려운 시기에 시장 소통을 강화하고 이를 주가상승으로 연결시키고, 이를 다시 기업성장으로 활용하는 영리한 모습을 보여주고 있습니다.
성장산업에 속해 있는 업체들이 주가에 신경을 써야 하는 이유이기도 합니다.
분명 현재 시기는 한국 배터리 밸류체인 업체들에게 쉽지 않은 시기임은 분명합니다.
하지만 이 시기는 준비되어 있고, 기회를 활용할 능력이 있는 업체들에게는 향후 시장 지배력을 강화시킬 수 있는 절호의 기회가 되기도 합니다.
이는 배터리 산업 뿐 아니라 모든 성장산업에서 공통적으로 발생하는 과정으로, 특히 한국 배터리 업체들에게는 주요 경쟁자였던 중국기업들보다 좀 더 유리한 환경 속에서 미래 글로벌 시장을 장악할 수 있는 시기이기 때문에, 이러한 시기를 잘 헤쳐나가는 기업들에 대한 매우 좋은 투자기회가 될 수도 있습니다.
※ LG엔솔 각형 수주 논의 진행 중.
파우치형을 주력으로 생산해왔던 LG에너지솔루션과 SK온이 최근 각형 폼팩터 개발을 서두르며 고개사들과 가시적인 논의가 진행되고 있는 것으로 파악되고 있습니다.
글로벌 완성차 업체들이 최근 각형에 대한 선호도가 증가하는 이유는 안전성이며, 추가적으로 그 동안 각형 배터리 시장에서 큰 점유율 가져왔던 중국업체들에 대한 탈중국 현상도 한가지 이유라고 보고 있습니다.
기존 완성차 업체들은 각형배터리를 CATL로부터 주로 조달 받아왔으나, 탈중국 현상으로 인해 삼성SDI외 국내 배터리사인 LG에너지솔루션과 SK온에게도 각형 폼팩터에 대한 요구를 진행하고 있는 것으로 보여집니다.
● 각형 배터리의 장점
최근 완성차 및 배터리 업체들이 각형배터리에 관심을 집중하고 있는 이유는,
1) 열전이 문제 : 화재 시 프로파게이션(열전이)에 파우치형 배터리가 취약한 구조를 지니고 있는데 반해 각형 배터리는 폼팩터의 형태(셀과 셀 사이의 에어 또는 액체를 통한 쿨링구조)가 배터리 전체를 쿨링하기 좋은 형태를 지니고 있습니다.
이에 반해 파우치는 배터리에 쿨런트(실리콘 등)를 통해 보완하고자 하고 있으나 폼팩터의 구조적 문제로 한계를 가지고 있습니다. 모듈에 많은 구조물들을 넣어 보완할 수 있지만 이럴 경우 생산 단가가 높아지는 문제점이 있습니다.
2) 안전성 문제 : 각형은 외부가 단단해서 외부 충격에 강한 특성을 지니고 있습니다. 이런 이유로 모듈 단계를 생략한 셀투팩, 셀투샤시, 세투바디에 좀 더 적합한 특성을 지니고 있습니다. (주행거리 상승, Cost 절감)
3) Vent, PTC, CID 등 물리적 안전장치로 열관리가 효율적입니다. 우수한 열관리는 배터리의 원래 성능을 구현하는데 훨씬 유리한 장점을 지니고 있습니다.
각 폼팩터 마다 장점과 단점이 교차하고 있지만, 결국 최근 완성차 업체들이 각형 배터리에 주목하는 이유는 화재 시 안전성(탈출 시간 확보)가 가장 큰 이유로 보여집니다.
● 탈중국
각형은 CATL을 중심으로 한 중국업체들이 시장을 주도해 왔으나, 최근 중국에 대한 서방의 견제로 인한 공급망 다변화의 일환으로 서구 완성차 업체들은 중국 외 업체들로부터 각형배터리를 소싱할 필요가 생겼으며, 이에 LG에너지솔루션과 SK온도 각형 배터리 사업을 본격화 하는 것으로 보여집니다.
참고로, 폭스바겐, BMW, 벤츠 등 유럽업체들은 각형을 많이 사용해 왔습니다.
----
LG에너지솔루션이 미국, 유럽 완성차 업체와 각형 배터리 수주를 위한 논의에 돌입한 것으로 파악되었으며, 수주 협상 결과에 따라 파우치형, 원통형에 이어 각형까지 포트폴리오를 확장할 수 있을 것.
현재 파악된 각형 수주 프로젝트는 유럽, 미국 고객사 총 2건으로 BMW와 GM등과 논의를 진행하는 것으로 추정.
LG에너지솔루션은 최근 각형 높아지는 각형 수요에 따라 관련 폼팩터 개발을 진행 중.
최근 각형 배터리의 수요가 커진 이유는 높은 안전성 때문임.
파우치형은 약한 외부 충격으로 인해 내부 가스가 발생할 경우 화재로 이어질 위험이 있으나, 각형은 가스배출구(Vent)의 존재와 단단한 외관 덕에 비교적 안전함.
셀투팩, 셀투샤시, 셀투바디 등을 통해 원가절감 측면에서도 유리함.
약점으로 꼽히던 에너지밀도도, 기존 젤리롤 방식에서 적층방식(노칭&스태킹)으로 바꾸며 단점을 보완하였음.
https://n.news.naver.com/mnews/article/138/0002178061?sid=105
파우치형을 주력으로 생산해왔던 LG에너지솔루션과 SK온이 최근 각형 폼팩터 개발을 서두르며 고개사들과 가시적인 논의가 진행되고 있는 것으로 파악되고 있습니다.
글로벌 완성차 업체들이 최근 각형에 대한 선호도가 증가하는 이유는 안전성이며, 추가적으로 그 동안 각형 배터리 시장에서 큰 점유율 가져왔던 중국업체들에 대한 탈중국 현상도 한가지 이유라고 보고 있습니다.
기존 완성차 업체들은 각형배터리를 CATL로부터 주로 조달 받아왔으나, 탈중국 현상으로 인해 삼성SDI외 국내 배터리사인 LG에너지솔루션과 SK온에게도 각형 폼팩터에 대한 요구를 진행하고 있는 것으로 보여집니다.
● 각형 배터리의 장점
최근 완성차 및 배터리 업체들이 각형배터리에 관심을 집중하고 있는 이유는,
1) 열전이 문제 : 화재 시 프로파게이션(열전이)에 파우치형 배터리가 취약한 구조를 지니고 있는데 반해 각형 배터리는 폼팩터의 형태(셀과 셀 사이의 에어 또는 액체를 통한 쿨링구조)가 배터리 전체를 쿨링하기 좋은 형태를 지니고 있습니다.
이에 반해 파우치는 배터리에 쿨런트(실리콘 등)를 통해 보완하고자 하고 있으나 폼팩터의 구조적 문제로 한계를 가지고 있습니다. 모듈에 많은 구조물들을 넣어 보완할 수 있지만 이럴 경우 생산 단가가 높아지는 문제점이 있습니다.
2) 안전성 문제 : 각형은 외부가 단단해서 외부 충격에 강한 특성을 지니고 있습니다. 이런 이유로 모듈 단계를 생략한 셀투팩, 셀투샤시, 세투바디에 좀 더 적합한 특성을 지니고 있습니다. (주행거리 상승, Cost 절감)
3) Vent, PTC, CID 등 물리적 안전장치로 열관리가 효율적입니다. 우수한 열관리는 배터리의 원래 성능을 구현하는데 훨씬 유리한 장점을 지니고 있습니다.
각 폼팩터 마다 장점과 단점이 교차하고 있지만, 결국 최근 완성차 업체들이 각형 배터리에 주목하는 이유는 화재 시 안전성(탈출 시간 확보)가 가장 큰 이유로 보여집니다.
● 탈중국
각형은 CATL을 중심으로 한 중국업체들이 시장을 주도해 왔으나, 최근 중국에 대한 서방의 견제로 인한 공급망 다변화의 일환으로 서구 완성차 업체들은 중국 외 업체들로부터 각형배터리를 소싱할 필요가 생겼으며, 이에 LG에너지솔루션과 SK온도 각형 배터리 사업을 본격화 하는 것으로 보여집니다.
참고로, 폭스바겐, BMW, 벤츠 등 유럽업체들은 각형을 많이 사용해 왔습니다.
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LG에너지솔루션이 미국, 유럽 완성차 업체와 각형 배터리 수주를 위한 논의에 돌입한 것으로 파악되었으며, 수주 협상 결과에 따라 파우치형, 원통형에 이어 각형까지 포트폴리오를 확장할 수 있을 것.
현재 파악된 각형 수주 프로젝트는 유럽, 미국 고객사 총 2건으로 BMW와 GM등과 논의를 진행하는 것으로 추정.
LG에너지솔루션은 최근 각형 높아지는 각형 수요에 따라 관련 폼팩터 개발을 진행 중.
최근 각형 배터리의 수요가 커진 이유는 높은 안전성 때문임.
파우치형은 약한 외부 충격으로 인해 내부 가스가 발생할 경우 화재로 이어질 위험이 있으나, 각형은 가스배출구(Vent)의 존재와 단단한 외관 덕에 비교적 안전함.
셀투팩, 셀투샤시, 셀투바디 등을 통해 원가절감 측면에서도 유리함.
약점으로 꼽히던 에너지밀도도, 기존 젤리롤 방식에서 적층방식(노칭&스태킹)으로 바꾸며 단점을 보완하였음.
https://n.news.naver.com/mnews/article/138/0002178061?sid=105
Naver
[박대리보고서] 각형 수주 논의 돌입한 LG엔솔, 합병으로 위기 타개 나선 SK온
배터리⋅소재 관련 정책 동향과 현장의 목소리를 전달하기 위해 한 주 동안 열심히 달린 <소부장박대리>가 지난 이슈의 의미를 되새기고 차주의 새로운 동향을 연결해 보고자 독자들을 위해 주간 보고서를 올립니다