※ 미국과 중국의 핵심기술 경쟁 분야 : AI, 양자기술, 바이오, 배터리

트럼프 시대 또한 대 중국 견제가 매우 치열할 것으로 예상되고 있습니다.
트럼프 1기의 경우 대중 위협이 초기 단계로써 대중 견제를 트럼프는 경제적 측면만을 고려하면서 대응하였지만, 당시와 지금은 상황이 많이 달라졌으며 이제 미국과 중국의 경쟁은 경제적 측면 뿐 아니라 군사안보, 에너지안보와 같은 분야로 확장되어 있습니다.

또한 미국은 향후 발생할 지모를 군사적 충돌까지 염두해두면서 대중 전략을 수립하고 있습니다.

USCC의 보고서는 이러한 미국과 중국의 대립에 있어 미국이 가장 중요하게 여겨야 할 기술분야로 Ai기술, 양자기술, 바이오기술과 함께 배터리기술을 꼽고 있습니다.
배터리(전기차 및 ESS)에서 중국 영향력 확대는, 미국의 산업 근간인 전력 및 주요 인프라에 대한 중국의존을 말하며 이는 미국의 중대한 안보위협일 될 수 있다고 USCC는 지적하고 있습니다.


● 핵심기술 분야에 있어 미국과 중국의 경쟁

미국은 빠르게 변화하는 글로벌 기술 환경에서 중국과 장기적인 전략적 경쟁에 놓여 있음.
새로운 기술 혁신은 사회를 변화시키고, 새로운 산업을 창출하며, 상호의존성을 강화하고, 전쟁의 성격을 변화시킬 수 있음.

시진핑의 중국은 기술혁신의 잠재력을 인식하고 있으며, 적극적으로 미래 기술을 지배하기 위한 프로그램들을 설계, 실행 및 자금 지원을 해 왔음. 이를 통해 중국은 자국의 국가 부흥을 뒷받침하며 동시에 미국과 동맹국들의 관련 기술을 억제하고 독자적인 자급화를 이뤄 외부로부터의 견제에서 벗어난 국가를 만들기를 원하고 있음.

중국은 AI, 양자기술, 바이오기술, ESS와 같은 새로운 기술 개발에 집중해 왔음.

AI분야에서 풍부한 데이터를 통해 잘 설계된 알고리즘 모델과 고성능 반도체, 컴퓨터 성능 등을 성공적으로 결합시켰음.
중국은 빠르게 발전하고 있으며, 미국의 수출통제를 극복할 수 있는 능력을 입증하였음.

양자기술은 아직 초기단계이지만 궁극적으로는 지금까지 불가능했던 속도와 규모로 계산과 원격통신을 가능하게 하여 패러다임 자체를 변환시킬 수 있음.
중국은 양자통신의 하위분야에서 기술을 선도하고 있으며, 미국은 양자 컴퓨팅 및 양자 센서 분야에서 앞서 있음.

바이오기술 분야에서는 중국은 신약, 게놈 및 신소재 분야에서 미국과의 격차를 빠르게 줄이고 있음. 중국 바이오 업체들이 해외로 사업영역을 확대하면서 미국 의약품 개발 및 바이오 제조 공급망에서 필수적인 역할을 하고 있음.

대규모의 지속적인 보조금으로 인해 중국 업체들은 배터리 에너지저장시스템(BESS)에서 글로벌 선두가 되었음.
중국은 핵심 광물의 업스트림인 채굴부터 가공, ESS 및 전기차용 배터리와 같은 미드스트림 및 다운스트림 전반에 걸쳐 배터리 공급망의 대부분의 통제권을 강화하였음.

중국은 배터리 공급망의 각 단계에서 상당한 우위를 점하며 중국 전기차 및 배터리 제조업체들의 글로벌 시장 점유율이 빠르게 증가하고 있음.
중국의 배터리 제조가 독점에 근접함에 따라 미국 자동차 제조업체들의 중국 의존도가 높아질 수 있으며, 미국 전역에 중국산 ESS와 산업용 사용자를 위한 백업시스템(UPI)의 지속적인 설치로 미국의 주요 인프라에 대한 잠재적 위협이 발생하고 있음.

중국의 핵심 기술분야에서의 선두적 입지와 빠른 진전은 경제적 측면 뿐 아니라 미국의 군사적 우위에 대한 잠재적 위협이 되고 있음.

미국은 중국과의 기술 경쟁의 중요성을 깨닫고 주요 기술, 특히 첨단 반도체, 클린에너지에 대한 정책 환경을 크게 변화시켰음에도 불구하고 중국은 빠른 기술 발전으로 미국의 경제 군사적 리더십을 위협하고 있으며 태평양 지역 억제력과 안정성을 약화시킬 뿐 아니라 글로벌 세력 균형에 영향을 미치고 있음.

발췌 : U.S-China Economic and Security Review Commission, 2024 Report to Congress (미국 경제안보검토위원회 USCC, 2024. 11. 19)

※ 중국의 핵심광물에 대한 영향력을 이용한 보복 (미국 경제안보검토위원회, 연례의회 보고서)

미국 경제안보검토 위원회(USCC)는 의회 보고서에서 중국이 산업 지배력을 가지고 있는 희토류 및 중요광물을 이용하여 미국에 보복할 것이며 이미 일부 보복은 현실화 되고 있다고 경고하고 있습니다.

트럼프 행정부는 관세와 기술제제와 같은 전방위적인 대중 압박을 가할 것으로 전망되고 있어, 이러한 미국의 압박에 대항하는 중국의 대응 매우 강력할 것으로 보여집니다.
특히 중국은 미국에 대해 확실한 우위를 지니고 있고 직접적인 피해를 줄 수 있는 희토류 및 중요광물을 활용함으로써 미국의 반도체, 전력인프라, 전기차 및 에너지 산업에 대해 대응하면서 미국과의 협상력을 높이려 할 것입니다.

희토류는 전기차, 풍력 발전 외에도 현대 전쟁의 판도를 바꾸고 있는 드론과 로봇 분야에 있어서도 핵심 원재료입니다.


● China uses its leverage over critical minerals to retaliate against U.S economic statecraft.

중국은 핵심광물에 대한 지배력을 이용하여 미국 국가 안보에 중요한 공급망에 대한 압력을 선택적으로 강화하고 있음.

2023년 7월 3일, 중국은 미국의 기술 수출 규제에 대응하여 게르마늄과 갈륨에 대한 새로운 수출 규제를 발표하였음.
2023년 12월, 중국은 희토류 가공 기술의 수출을 더욱 제한하였음.
글로벌 희토류 자원 중 약 50%가 중국 이외의 지역에서 채굴되고 있지만 중국은 현재 게르마늄의 60%, 갈륨 90%를 포함하여 모든 희토류에서 거의 90%의 가공 점유율을 가지고 있음.
2024년 8월, 중국은 전자 및 방위 산업의 다양한 분야에서 중요한 원재료인 안티몬에 대한 추가 규제를 발표하였음.

게르마늄과 갈륨은 모두 반도체, 태양광 패널, 전기차 등 다양한 상품 생산에 필수적인 광물임.
이러한 광물은 주로 보크사이트(알루미늄)와 아연광석(게르마늄도 석탄 생산의 부산물임)을 가공할 때 부산물로 추출됨.
미국은 대체 게르마늄 공급원을 보유하고 있으며, 미국 국방비축기지는 게르마늄 매장량을 유지하고 있기 때문에 중국의 게르마늄, 갈륨 수출 규제는 주로 갈륨 공급에 영향을 미쳤음.
현재 갈륨은 전략적으로 비축되어 있지 않으며 미국은 갈륨을 적극적으로 생산하고 있지 않음.
미국은 대체 공급업체를 찾아야 함. 캐나다, 독일, 일본은 갈륨을 가공하여 공급하고 있지만(원재료는 중국으로부터 수입) 전반적으로 글로벌 공급은 타이트 함.

2024년 첫 8개월 동안 중국은 전년동기 대비 갈륨 및 게르마늄 수출을 약 1/5로 줄였음.
게르마늄과 갈륨 가격은 상승하였고, 특히 갈륨은 중국의 수출 통제 이후 가격이 두 배 이상 상승하였음.
중국이 이러한 광물의 수출을 더욱 제한하면 글로벌 반도체 생산에 있어 병목현상이 발생할 수 도 있음.
특히 반도체 공급망에 필수적인 대만 반도체 업체들은 주로 일본과 독일에서 생산되는 갈륨과 게르마늄 정제 제품에 의존하고 있으며, 이들 두 나라는 중국으로부터 원재료를 구입하고 있음.
이 두 나라에 대한 중국의 갈륨, 게르마늄에 원재료에 대한 추가 통제가 발생하면 반도체 산업에 연쇄적인 영향을 미칠 수 있음.

중국의 임박한 안티몬 통제의 결과는 아직 명확하지는 않지만 미국 방위산업은 다른 안티몬 생산 국가로부터 계속 공급을 받을 수 있을 것임.
안티몬은 방위 산업에서 관통탄, 야간 투시 고글, 적외선 센서, 탄약 생산에 필요하며, 전자산업에서도 반도체, 케이블 및 배터리에 사용됨.
중국은 다른 핵심광물들처럼 안티몬 생산에 있어 지배적인 위치는 아님. 중국으로부터의 안티몬 수입은 약 63%를 차지하고 있음.
2023년 기준 글로벌 안티몬 생산량 중 중국의 비중은 48%이며, 대부분 중국 내수로 사용되고 있으며 수출은 17.4% 불과함.
2024년 8월 중국이 안티몬에 대한 규제를 발표한 이후, 안티몬 가격은 톤당 25,000달러를 기록하였고, 이는 2023년 말 대비 두 배 이상 가격이 오른 것임.
미국은 벨기에, 인도, 볼리비아와 같은 여러 소규모 생산업체에 의존하여 수요를 충족할 수 있음.

※ 중국의 배터리 산업 지배력 (미국 경제안보검토위원회, 연례 의회 보고서)

배터리는 단순히 전기차 뿐 아니라 미국의 전력 인프라와 국방 전반에 영향을 미치고 있는 분야입니다.
특히 BESS는 미국 전력인프라의 핵심으로 BESS의 중국 의존은 향후 국가 안보위협이 될 수도 있다고 분석하고 있습니다. (BESS는 해킹에 취약)

중국은 오랜 시간 동안 막대한 정부보조금을 통해 배터리 산업(업스트림부터 다운스트림까지)을 육성하였으며 이를 통해 글로벌 배터리 산업의 생태계를 지배하고 있습니다.
특히 업스트림의 광물 채굴과 미드스트림인 정제가공 분야에서 중국의 영향력이 매우 높은 상황입니다.

미국 경제안보검토위원회는 이러한 배터리산업에서의 중국 영향력 확대가 미국의 안보를 위협하고 있는 주요 요인 중 하나로 보고 있습니다.
AI, 양자기술, 바이오, 배터리를 미국과 중국 기술 경쟁의 핵심으로 지목하고 있습니다.

트럼프 당선 이후 배터리 분야에 대한 비관론이 많아지고 있지만, 미국 전략 씽크탱크의 분석을 보면 배터리 분야는 미국 국가안보의 핵심 중 하나로 미국이 반드시 자체적인 산업 공급망을 구축해야 하는 산업입니다.


● Batteries : Chin’s State Support Powers Growing Market Dominance

전기차에 전력을 공급하는 것으로부터 미국 전력망에 이르기까지 배터리 기술은 미국 경제와 군사적 준비에 있어 점점 더 중요한 역할을 하고 있음.

미국과 중국이 확실한 우위를 점하기 위해 경쟁하고 있는 다른 산업과는 달리 배터리 산업은 현재 중국이 배터리 생산의 거의 모든 단계를 지배하고 있음.
배터리 생산에서 중국의 주도적인 역할로 미국은 배터리 기술, 부품 및 재료 뿐 아니라 배터리 완제품에 대해서도 중국 의존도가 커지고 있음.

최근 중국 배터리에 대한 미국의 의존도를 낮추기 위해 노력하고 있음에도 불구하고 중국은 2023년 기준(가격 기준) 수입되는 배터리의 70% 이상과 ESS용 배터리(분리막 및 부품 포함)의 50%를 차지하며 미국에 가장 많은 배터리를 수출하는 국가임.

○ China’s Dominance in the Battery Supply Chain

중국은 원재료인 업스트림의 채굴부터 부품의 미드스트림의 가공 및 제조, 마지막으로 완제품 배터리의 다운스트림인 조립 및 생산에 이르기까지 배터리 공급망의 각 단계에서 높은 우위를 점하고 있음.
중국의 배터리 제조부문에서 성공은 대부분 중요 광물 생산 및 가공 분야에서의 선도적 위치에서 비롯되었음.

중국은 배터리 생산뿐 아니라 미사일, 레이저, 탱크 등 방위 기술에서 중요한 광물인 희토류의 글로벌 채굴 생산량의 60%를 담당하고 있으며, 희토류 가공 및 정제 능력을 강화해 왔음.

2022년 중국은 인도네시아에서 니켈을 채굴을 위한 140억 달러 규모의 계약과 짐바브웨에서 리튬 채굴을 위한 4.22억 달러 규모의 계약을 체결하였으며, 중국 기업이 코발트 생산의 80%를 소유하고 있는 콩고민주공화국과의 기존 계약을 보완강화 하는 등 중국은 글로벌 주요 광물 채굴 사업에 대한 통제를 계속 확대해 나가고 있음.

GlobalData에 따르면, 현재 중국 외 지역에서 중국 기업이 개발 중이거나 탐사를 앞두고 있는 중요 광물 광산의 수가 현재 운영 중인 광산인 40개에서 두배 이상 증가한 89개로 늘어날 것으로 예상하고 있음.
계획된 광산 중 상당수는 아프리카와 동남아시아의 일대일로 이니셔티브 회원국을 대상으로 하고 있음.

희토류 및 원자재 기업의 밸류체인 통합 및 확장을 위한 정부지침에 따라 중국은 배터리 생산에 필요한 재료를 가공하는 능력을 강화하기 위해 국내외에 생산시설 건설을 확대하면서 정제 가공 능력 확대에도 많은 투자를 해왔음.

중국은 글로벌 희토류의 90%, 망간 95%, 코발트 및 흑연 70%, 리튬 66%, 니켈 60% 이상의 차지하며 중요 광물에 대한 가공능력을 강화해 왔음.

중국은 연간 450만톤의 리튬광석을 처리할 수 있는 것으로 알려진 짐바브웨의 중국 소유 생산시설에 3억달러를 투자하였음. 짐바브웨는 아프리카에서 가장 많은 리튬 매장량을 보유하고 있음.
중국 국영투자은행인 CITIC는 중국 리튬업체인 Tianqi의 해외 리튬 정제 사업을 지원하기 위해 정부 자금을 지원함으로써 중국의 정제 능력 강화를 꾀하고 있음.

미국과 유럽에서도 광물자원에 대한 정제가공 능력을 강화하고자 하지만 건강 및 환경 문제로 인한 반발에 직면해 있음.

중국은 지난 수년 동안 배터리 부품 제조에 막대한 투자를 하고 배터리 제조업체들에게 보조금을 지급해 왔음. 중국정부는 배터리 및 전기차 산업을 국무원 우선순위로 정한 2010년 이후 전략적으로 해당 산업을 육성하였음.
가장 최근의 14차 5개년 계획(2021 – 2025)에서는 전기차를 전략적 신흥 산업으로 선정하고, 전기차 산업 발전계획(2021 – 2035)에 따라 효율성, 글로벌 시장 점유율, 자율주행 시스템 통합에 대한 목표를 설정하였음.

전략국제문제연구소의 2024년 보고서에 따르면, 2009년부터 2023년까지 전기차와 배터리 산업에 대한 중국 정부의 지원은 총 2,309억달러에 달함. 이러한 보조금을 통해 중국은 글로벌 배터리 생산량을 장악하고 있고 앞으로도 계속될 것임.

특히 푸젠성에 본사를 둔 CATL은 2023년 첫 6개월 동안 28.5억 위안(약 3.91억 달러)의 정부 지원을 받았음. 이는 전년도 같은 기간 정부 보조금의 3배에 달하는 수치임.

중국의 업체들은 정부의 강력한 지원에 힘입어 해외 경쟁업체보다 적은 비용을 제품을 생산하고 있음.
그리고 이러한 정부보조금을 통해 중국 업체들은 고성능 배터리 및 고체전해질 배터리 등의 개발에 나서고 있음.

다양한 보조금과 거의 모든 배터리 부품에 대한 시장 지배력으로 중국기업들은 미국을 포함한 글로벌 배터리 시장을 계속해서 지배할 준비가 되어 있음.

※ BESS 중국 의존의 위험성, 전력인프라 및 국방에 대한 리스크 (미국 경제안보검토위원회, 연례 의회 보고서)

○ Batteries as Key Components of Global Electrical Grids

중국 배터리는 미국을 포함한 글로벌 전력망에서 전기저장을 위한 중요한 역할을 하고 있음.
중국은 BESS에 많은 지원과 보조금을 지급하고 있음.

2023년 중국의 ESS(BESS 포함) 설치용량은 13.1GW이며, ESS에 사용되는 배터리는 글로벌 리튬이온 배터리 전체 설치용량의 28.7%를 차지함.
중국 중앙 및 지방 정부 차원의 5개년 계획에 따르면 2030년까지 BESS의 누적 설치용량은 100GW를 목표로 하고 있음.

이에 반해 미국은 2023년 말 기준 총 17GW(누적)의 ESS 용량을 보유하고 있음.
2023년 미국은 841,573톤의 리튬이온 배터리를 수입하였으며 대부분은 중국에서 수입하였음.

유틸리티용 배터리는 특히 풍력 및 태양광과 같은 대체 에너지로 생산되는 전력을 통합하기 위해서 점점 더 중요해지고 있음.
중국 CATL이 미국 ESS시장에 적극적으로 진출하고 있으며, 중국 배터리에 기반을 둔 ESS가 미국 전력망에 빠르게 설치되고 있음.
2022년 3월 플로리다에서 CATL배터리를 사용하는 BESS프로젝트와 2022년 8월 버지니아주 리치몬드 인근에서의 프로젝트 등이 CATL의 배터리를 사용하여 BESS를 설치완료 또는 진행 중에 있음. 네바다에 본사를 둔 Primergy Solar는 2022년 10월에 CATL과 배터리 공급계약을 맺었으며, 이 프로젝트는 미국 최대 규모의 태양광 및 ESS 프로젝트 중 하나임.

CATL의 미국 전력 저장 시장에서의 빠른 확장은 BESS가 미국 전력망에서 더욱 더 핵심적인 역할을 하는 시점에 이루어졌음.
2024년 2분기에 미국 에너지 기업들은 전년동기대비 87.3% 증가한 약 4GW의 BESS를 미국 전력망에 연결하였음.

미국 전력망에서의 중국 배터리 의존은 점점 더 증가할 것으로 예상됨.
텍사스는 현재 전력망에 4GW의 BESS를 가지고 있으며, 향후 2년동안 증가하여 12 – 14GW의 BESS를 설치할 것임.
CATL은 텍사스 전력망을 지원하기 위해 텍사스에 본사를 둔 HGP Storage와 최대 5GWh의 계약을 체결하였음.

CATL배터리를 사용하여 미국 전력망이 구축되면 해킹, 정보수집, 중국으로부터의 혼란에 대한 잠재적 취약성이 발생할 수 있음.
전기차 충전네트워크, 전기차 자체 그리고 BESS관련 시스템의 취약점을 통해 하드웨어 제조업체는 미국의 전기차, 충전 네트워크, 전력망 및 산업 제어 시스템을 손상시킬 수 있는 가능성이 존재함.
2022년 인도 최대 전력업체 중 하나인 TATA Power에 대한 랜섬웨어 공격과 같은 사이버 공격은 ESS를 표적으로 삼았음이 밝혀 졌음.
최악의 경우 이런 공격이 중요한 산업 지역과 주요 금융 허브의 정전 가능성을 포함한 심각한 결과를 초래할 수 있음.
또한 위협 행위자가 간섭할 경우 배터리 시스템을 원경 공격하여 BESS에 심각한 화재나 폭발을 발생시켜 지역 전력망에 광범위한 영향을 미칠 수 있다고 전 국방부 산업정책 차관보인 Dr. Jeffrey Nadaner는 지적하였음.

이러한 BESS는 다른 중국제 부품들과 함께 미국 전력망에 설치되어 졌음.
2006년부터 2023년까지 미국은 10,000kVA 이상의 변압기 약 450대를 중국에서 수입하였음. 이 중 360개 이상의 중국산 변압기는 전력망 운영의 핵심인 10만KVA이상의 대형 변속기 시스템이었음.
전력망에 대한 외국의 영향력을 제한하기 위한 행정조치에도 불구하고 미국 유틸리티 기업들은 2020년 이후 125개 이상의 대형 중국 변압기를 포함한 중국 장비를 계속 구매하고 있음.
중국 BESS 및 관련 장비가 미국 전력망에 점점 더 많이 설치되고 있음.


○ Batteries Linger in U.S. Networks

미군의 중국산 배터리 구매 금지 등 일부 미국의 중요 네트워크에서 중국산 배터리 배제 노력에도 불구하고 중국산 배터리는 여전히 미국 정부의 공급망에서 중요한 부분을 차지하고 있음.

2018년부터 2023년까지 미국 정부 기관에 배터리를 공급한 업체 중 1,503개업체가 중국 부품에 사용하여 배터리를 공급하였음.

2023년 중국산 배터리가 미국의 군시설 전력 공급 및 에너지 인프라에 대한 잠재적 리스크에 대한 미 의회의 우려로 중국산 배터리의 군사시설 사용을 금지하였음.
BESS 시스템은 잦은 원격 작동이 필요하기 때문에 배터리에 연결된 통신장비가 해킹 시도에 취약할 수 있음.

미 의회 27명의 의원들은 CATL이 대규모 ESS에 악성소프트웨어를 설치하여 미국의 전력망을 위협할 수 있다는 서한에 서명하였음.
미국 방첩 및 보안 센터의 Mike Casey 소장은 중국 BESS의 위험에 대해 추가로 경고하였음.
그는 중국산 BESS를 사용하려고 하는 미국 전력 회사들은 단기적인 비용 절감 효과 이상으로 잠재적인 장기적 리스크와 이를 완화할 수 있는 방법을 강구할 것을 권장하였음.

※ 노스볼트 파산신청 : 삼성SDI 및 각형 밸류체인 업체들 수혜

지난 22일 유럽 최대 로컬 배터리 업체인 노스볼트가 미국에서 연방파산법 제 11조에 따른 파산보호신청을 하였습니다.
향후 노스볼트의 회생절차가 진행 될 예정이지만, 노스볼트가 정상화 되기는 어려울 것으로 보여집니다.

노스볼트의 파산신청은 신생배터리 업체들이 배터리 메인스트림 시장에 진입하는 게 얼마나 어려운지를 보여주는 일례이며, 노스볼트 외 ACC, 파워코, 베르코어 등 많은 신생업체들의 앞날도 장담하기 어려울 것으로 보여집니다.
전기차/배터리 시장의 성장이 시장 예상보다 부진하면서 “수영장에 물이 빠지면 누가 벌거벗고 수영했는지 알 수 있다”라는 워렌 버핏의 말이 현실화되고 있다고 할 수 있습니다.

이번 노스볼트의 파산은 배터리업계의 어려움을 보여주는 단면이지만, 동시에 배터리시장의 재편이라는 관점에서 본다면 이들 신생업체들의 시장 퇴출이 기존 상위 업체들에게는 향후 시장의 지배력을 높이는 계기로 작용할 것입니다.
그리고 이는 셀 업체 뿐 아니라, 소재, 장비, 부품 업체들도 마찬가지일 것입니다.


● 삼성SDI 및 그 밸류체인 업체들의 수혜

직접적으로 이번 노스볼트의 파산신청의 가장 큰 수혜업체는 삼성SDI와 CATL과 같은 각형업체가 될 것으로 보여집니다.

노스볼트의 최대주주이며 전력적 파트너사인 폭스바겐과 또 다른 투자자인 BMW는 모두 각형을 메인 폼팩터로 사용하는 업체들입니다.
포스바겐과 BMW는 모두 노스볼트와 대규모의 각형 배터리 공급계약을 맺어 놓은 상황이며 향후 이들 공급계약에 문제가 생길 것으로 보여집니다. 이미 BMW는 지난 7월 약 20억 달러 규모의 노스볼트와의 계약을 취소하고 삼성SDI로 공급사를 변경한 사례가 있습니다.
보도에 따르면 폭스바겐도 당시 노스볼트와의 배터리 협력을 재검토하고 있다고 밝혔기 때문에 BMW와 마찬가지로 폭스바겐도 배터리사 변경이 필요할 것으로 보여집니다.

그리고 가장 유력한 업체들은 각형 폼팩터를 만들고 있는 삼성SDI나 CATL가 될 것으로 보여집니다. 특히 노스볼트가 폭스바겐 향으로 건설을 계획하고 있는 북미(캐나다) 공장의 물량은 삼성SDI와 같은 한국업체가 될 것으로 보여집니다.

삼성SDI는 노스볼트의 메인 고객사인 폭스바겐, BMW의 기존 및 신규물량을 대체할 수 있는 유력한 업체이기 때문에 삼성SDI와 밸류체인들이 이번 노스볼트 파산의 가장 직접적 수혜업체가 될 것으로 보여집니다.

아직 파일럿 라인 단계이기는 하지만, LG에너지솔루션과 SK온도 각형 배터리를 양산하기 위해 노력하고 있으며, 장기적으로는 LG에너지솔루션과 SK온도 수혜를 볼 수 있을 것으로 보여집니다.
또한 현재 어려움을 겪고 있는 유럽 신생배터리업체들의 대부분이 각형 폼팩터이기 때문에 삼성SDI외 각형 밸류체인 업체들의 수혜가 예상됩니다.


○ 삼성SDI 밸류체인

1. 셀 : 삼성SDI

2. 소재
1) 양극재 : 에코프로비엠(EM), 포스코퓨처엠 / 전구체 : 에코프로머티
2) 음극재 : 포스코퓨처엠
3) 분리막 : 더블유씨피
4) 전해액 : 솔브레인홀딩스

3. 부품
1) 각형 Can, Cap Ass’y : 신흥에스이씨, 상신이디피, 상아프론테크, 동양피스톤 등

4. 장비
1) 전극공정 : 한화정밀기계, 피엔티, 씨아이에스, 제일엠엔에스
2) 조립공정 & 활성화공정 : 필에너지, 엠오티, 하나기술 등

※ 미국 에너지부 발간, 희토류 영구자석 공급망 심층분석 (# 희토류 영구자석 세부 공급망)

● 희토류 영구자석 공급망 리스크 평가

2. 현재 미국의 위험 요소 및 탄력성(복원력)

2-2. 희토류 영구자석 공급망의 탄력성

탄력적인 공급망은 시장 교란 및 대외 변수로 인한 영향을 최소화하고 독점 행위자(예, 중국)의 과도한 영향으로부터 벗어나게 만들어 줄 수 있음.
최종 제품에 사용되는 중간 부품(요소) 및 대체하기 어려운 구성 요소에 대한 탄력적인 공급망을 갖춰야 함.

다양한 업체들과 생산시설의 지리적 다양성은 특정 사업자(국가) 또는 생산시설이 폐쇄될 경우 리스크를 줄일 수 있음.
원료 공급과 생산 기술의 다양성, 숙련된 인력의 확보는 시장 상황에 대처할 수 있는 유연성을 제공해 주며 문제를 해결할 수 있는 시간을 줄여줄 수 있음.
민간 기업들이 보유한 재고는 공급망이 조정되는 동안 필요한 제품을 지속적으로 공급할 수 있게 해 줌.

미국 정부는 희토류 영구자석 공급망의 탄력성을 개선하기 위해 여러 기관들을 통해 조치를 취하고 있음.

전략 및 중요 자재 비축법(The Strategic and Critical Materials Stock Piling Act)은 국방부 장관이 국가 비상 시나리오에 따라 군수, 산업 및 필수 민간 부문에 대해 전략적으로 중요한 자재에 대한 대비를 격년 간격으로 평가하도록 하고 있음.
국방물자지원국(DLA)은 군, 미국 지질조사국, 상무부, 에너지부, 산업부의 여러 의견들을 수렴하여 평가함.
분석결과 희토류 원소와 같은 중요한 전략 및 중요 물질들에 대해 동일한 결론을 내렸는데, 미국 경제의 필수 민간 부문은 전략 및 중요 물질의 잠재적 공급 중단과 관련된 리스크와 취약성에 대한 부분이 높은 상황임.
이러한 평가에는 국방 생산법 Title 1에 따라 전략적 물질이 충분하지 못할 때는 민간분야에 앞서 군사 생산이 우선시 됨.

NdFeB 영구자석은 2021년 비축 요건 보고서에서 평가되어 있음.
정량화된 평가 결과는 제한적이지만, 필수 민간 및 군사 장비에 필요한 NdFeB 영구자석의 현황에 대해 알아보는데 유용함.
1) NdFeB 영구자석의 필수 민간 수요는 군사적 수요보다 훨씬 큼.
2) Capa 대비 NdFeB 영구자석의 부족분이 매우 큼.
3) 미국에는 현재 대규모 NdFeB 영구자석 공장이 존재하고 있지 않음.
동맹국이나 대체재의 활용을 고려해야 함.
4) 비상사태 발생 시, 군사적 수요를 충족할 수 있는 수준의 생산능력이 충분하지 않음.
충분한 생산량을 확보하기 위해서는 전기차 산업과 같은 필수 민간 부분의 미국 내 공급원으로부터 구매할 수 있어야 함. 중국이 가장 저렴한 생산국으로 간주되고 있기 때문에 필수 민간 부문은 영구자석 생사시설을 유지하고 공급탄력성을 유지하기 위해 기꺼이 프리미엄을 지불해야 함.
5) 전체 미국 시장의 수요 대비 부족분의 규모가 크기 때문에 비축이 최선의 해결책이 될 수가 없음. 비축량은 민간 부문의 모든 등급과 요구사항을 충족해야 하며, 대규모 NdFeB 시설 생산량의 약 반년에 해당되는 규모여야 함. 이는 기술적이나 금전적으로 모두 어려운 일임.

이러한 미국의 NdFeB 영구자석의 부족을 해결할 수 있는 가장 이상적인 해결책은 전기차 부문과 같이 NdFeB의 조달을 뒷받침할 수 있는 여러 상업적 산업기반을 갖추는 것임.

미국 정부는 보다 탄력적인 공급망 구축을 지원하기 위해 다양한 방법을 통해 연구기관 및 업계와 협력해 왔음.
MP Materials, Lynas, Urban Mining Company, TDA Magnetics는 모두 미국 내 희토류 공급망 강화 전략의 일환으로 방위산업법 Title 3에 따라 정부자금을 지원받았으며, 향후 추가 자금 지원이 가능함.

DOE는 공급망 탄력성 지원에 필요한 기술과 연구역량 강화를 위해 RDD&D(연구, 개발, 시연 및 배치)를 지원하였음.
2021년 DOE는 13개 국립 연구소와 대학의 연구소에 클린에너지 기술 구축을 위한 중요 소재의 미국 공급망 확보를 위해 3천만달러를 투자하였음.
DOE는 2021년에 발표된 인프라 투자 및 일자리법(IIJA)을 보완하기 위해 중요한 원자재 확보를 위한 새로운 프로그램을 준비하고 있음.
예를 들어, IIJA는 새로운 희토류 원소 개발 프로그램을 실행하였으며, DOE는 원재료와 관련된 공급망 위험을 해결하기 위해 여러 기관과 협력을 하고 있음.
DOE는 2019년 DOC에서 발표한 중요 광물의 원활한 공급을 보장하기 위한 실무를 담당하는 미국 국토 및 국가안보위원회(NSTC)를 이끌고 있음.
DOE는 국방부, 상무부, 내무부, 국토안보부, 교육부, 주정부, 법무부, 농업부, 교통부, 환경보호청, 미국항공우주국, 국제무역위원회, 국립과학재단 등 다른 행정기관과 협력을 하며 업무를 조정하고 있음.
DOE는 캐나다 및 호주와 주요 광물 파트너십을 맺는데 핵심적 역할을 하며, 공급망 다각화를 위해 유럽연합과 파트너십을 강화하는 등 계속해서 다양한 협력체계를 구축하고 있음.

자료인용 : 미국 에너지부 발간 “희토류 영구자석 공급망 심층분석” (2022. 02. 24)

※ 미국 에너지부 발간, 희토류 영구자석 공급망 심층분석 (# 희토류 영구자석 세부 공급망)

● 희토류 영구자석 공급망 리스크 평가

2. 현재 미국의 위험 요소 및 탄력성(복원력)

2-3. 희토류 영구자석 공급망에 있어 미국의 경쟁력

글로벌 희토류 영구자석 공급망에서 중국 업체들이 지배적인 위치에 있으며, 일본, 유럽, 호주, 캐나다 업체들은 작은 비중을 차지하고 있음.
여러 미국 기업들도 희토류 영구자석 공급망에 참여하고 있으며 생산량을 늘리고 새로운 영역으로 사업을 확장하려는 시도를 하고 있음. 하지만 이들 업체들은 중국 업체들과 경쟁하는데 있어 여러 어려움에 직면해 있음.

공급망 전반에 걸쳐 미국 기업의 경쟁력에 영향을 미칠 수 있는 주요 요인은 인건비, 원재료 가격 및 접근성, 장비 비용, 운송 비용, 보조금 및 경쟁업체가 받는 보조금 및 정부지원 규모, 환경 규제, 지적 재산권, 기술적 문제 등이 있음.

많은 국가의 노동비용이 미국에 비해 훨씬 낮으며 특히 중국의 인건비는 작업 숙련도에 따라 미국 인건비의 18 – 50%에 불과함. 노동자의 숙련도가 높을수록 격차는 줄어 듦.
희토류 영구자석 공급망은 특별히 노동 집약적이지는 않지만 인건비의 차이는 미국의 경쟁력을 약화시키는 요인임.
금속 정련에 있어 인건비 비중은 타 밸류체인 대비 높음.

원재료의 비용과 접근성은 지역에 따라 다를 수 있으며 원재료를 생산하는 위치에 따라 달라질 수 있음.
대부분의 공급망이 중국에 위치해 있기 때문에 원자재에 대한 접근성과 가격은 중국 생산자들에게 유리함.

글로벌 희토류 영구자석 공급망에 문제가 발생했을 때, 중국 외 지역에서 가격이 훨씬 더 높게 책정될 가능성이 높음.

공급망의 수직통합(수직계열화)은 수요 및 원자재 공급에 대한 타 기업 의존도를 낮추는데 도움이 될 수 있으며, 기업은 각 밸류체인의 여러 단계에서 부가가치를 만들 수 있음.
대규모 생산자는 제품 단위 비용을 절감할 수 있어 규모의 경제 혜택을 누릴 수 있음.

특정 공급망 단계에서 국내 생산능력이 없다면 운송은 비용 및 리스크 증가로 이어짐.

국내에 수요업체와 공급업체가 함께 존재한다면 기업이 경쟁력을 갖추는데 도움이 될 수 있음.

타 국가의 주요 산업에 대한 정부의 지원 또는 보조금을 받는데 미국 생산자가 유사한 지원을 받지 못한다면 이는 경쟁력 저하로 이어질 수 있음.
타 국가 대비 엄격한 공정 및 환경 규제 또한 생산자에게 어려움을 주는 요소임.

특히 중국은 역사적으로 다른 국가들과 경쟁하는 광물 채굴 및 제조업과 같은 산업에 보조금을 지급하여 경쟁력을 높이는 정책을 해왔음.
희토류 산업에서는 수출 및 생산 할당량, 강제적인 생산시설 통합, 수요가 적을 때 희토류 비축, 국영 중국 원자력 공사의 방사성 토륨 부산물 처리 지원, 신규 및 기존 프로젝트를 위한 자본지원, 직접적인 보조금 및 포상 등을 통해 산업을 육성해 왔음.

중국은 초기에는 광산보다는 더 많은 부가가치를 창출할 수 있는 다운스트림 활동(영구자석 제조 등)을 장려하며 중국의 풍부한 희토류 자원을 활용할 수 있게 만들었음.
강화된 수출 정책을 통해 중국 내 제조업체들은 원자재 비용을 절감하는 등 해외 생산업체보다 더 많은 혜택을 받았음.

중국은 1975년부터 현재까지 희토류 정책을 펼치면서, 수출을 위한 업스트림 생산 촉진, 생산 및 외국인 투자제한, 다운스트림 산업 성장과 이와 결합된 수출제한, 그리고 최근 희토류 산업 통합 등을 추진하였음.

자료인용 : 미국 에너지부 발간 “희토류 영구자석 공급망 심층분석” (2022. 02. 24)

※ 미국 에너지부 발간, 희토류 영구자석 공급망 심층분석 (# 희토류 영구자석 세부 공급망)

● 희토류 영구자석 공급망 리스크 평가

2. 현재 미국의 위험 요소 및 탄력성(복원력)

2-3-1. 미국의 경쟁력 : 원자재 (Raw Materials)

2-3-1-1. 희토류 채굴 및 가공

희토류 채굴은 광물 매장지 및 기타 희토류 자원 공급원인 광산의 품의, 자원 개발 및 채굴 비용, 허가절차, 분리정제 시설의 위치, 신규 시설 건설 비용 등에 영향을 받음.
희토류 자원은 글로벌로 중국, 베트남, 브라질, 러시아 같은 국가에 대량으로 매장되어져 있음.

자원은 광석의 품위, 광석 내 다양한 희토류의 구성, 광물의 종류 및 처리 난이도가 다름.
미국은 고품질 광석 매장지를 여러 곳 보유하고 있어 중국 외 지역에서 가장 큰 희토류 생산국가임. Mt. Pass 광산은 전체 광석 대비 희토류 비율이 가장 높은 광산 중 하나지만 네오디뮴, 프라세오디뮴, 디스프로슘과 같은 고부가 희토류의 양은 상대적으로 적음.

희토류 광석 중 토륨과 같은 방사성 물질의 양은 특히 모나자이트 매장지의 광석을 안전하게 처리하는 것을 어렵게 함.

Round Top, Bokan Mountain과 같은 매장지에는 귀중한 중희토류가 많이 포함되어 있지만 이들 광산에서 중희토류를 추출하는 것은 이온 점토 광상(광산)보다 더 어려움.

중국 외 지역에서 희토류 광산 개발을 제한하는 중요 요인은 가공 시설(분리, 정제, 제련)의 위치임.
분리정제를 위해 해상 운송이 필요한 광산은 비용을 증가시킴.
분리정제 된 희토류 산화물 제련시설과 영구자석 생산시설을 함께 MP Materials의 분리정제 시설에 추가하면 미국의 채굴 경제성 개선에 도움이 될 수 있음.


2-3-2. 가공 물질 (Processed Materials)
2-3-2-1. 희토류 산화물 분리

글로벌 희토류의 약 58%가 중국에서 채굴되지만, 희토류 분리의 약 89%가 중국에서 처리되고 있으며 현재 미국에서는 희토류 분리처리가 이뤄지지 않고 있음.
분리 비용은 처리되는 광석에 따라 달라지므로 좋은 광석 공급원과의 근접성이 중요함.

분리를 위한 비용에는 용매 추출 공정에서 사용되는 시약 구매, 불필요한 원재료 및 폐수 처리 비용 등이 있음.

미국에서는 중희토류를 분리하는 것이 미국 생산 광석의 적은 중희토류 함유량 때문에 특히 어려우며, 희토류 분리는 소규모로 처리하는 것이 비경제적임.

기술 개발을 통해 비용과 환경 오염을 방지하는 것도 중요함.
Molycorp가 Mt. Pass 광산 원재료 처리를 위해 건설한 분리시설은 폐수 처리 비용과 폐수에서 나오는 염산(HCI), 수산화타트륨(NaOH) 및 표백제를 재활용하기 위한 Chlor-alkali 시설을 설치함으로써 시약 구매 비용을 줄이고자 하였음.
그러나 Chlor-alkali 시설은 생산성 증가에 부정적이기 때문에 운영상의 어려움에 직면했고, Molycorp가 파산하면서 희토류 분리처리가 중단되었음.
Molycorp의 파산 이후 Mt. Pass의 소유권은 MP Materials로 이전되었으며, 현 소유주는 이전 운영상의 어려움을 극복하였다고 주장하며 2022년까지 미국에서 희토류 분리 시설을 재개하는 것을 목표로 하고 있음.

폐수 처리와 광산 광미 처리 또한 주요한 비용으로 만약 환경 규제에 위반될 경우 광산이 폐쇄될 위험이 있음.
예를 들어, 말레이시아에 있는 Lynas의 처리 시설은 저준위 방사성 폐기물 현장 보관에 대한 말레이시아 정부의 우려로 위해 종종 폐쇄 위기에 처했음.

중국 정부는 희토류 처리 시설에 대한 환경 기준을 높이기 위해 노력해 왔지만, 여전히 기준이 미국보다 낮고 엄격하게 시행되지 않고 있음. 이는 중국에서 희토류 처리 비용을 줄이는데 도움이 되고 있음.

중국 업체들과 경쟁을 위한 또 다른 핵심 요소는 보장된 수요처를 확보할 수 있느냐는 것임.
예를 들어, Lynas는 중국 외 지역의 희토류 공급 다각화에 관심을 가진 일본 정부의 지원을 받아 일본 영구자석 업체들이 사용할 Didymium(Nd+Pr 혼합물) 산화물 판매 계약을 하고 있음.

자료인용 : 미국 에너지부 발간 “희토류 영구자석 공급망 심층분석” (2022. 02. 24)

※ 미국 에너지부 발간, 희토류 영구자석 공급망 심층분석 (# 희토류 영구자석 세부 공급망)

● 희토류 영구자석 공급망 리스크 평가

2. 현재 미국의 위험 요소 및 탄력성(복원력)

2-3-2. 가공 물질 (Processed Materials)

2-3-2-2. 희토류 금속 제련

정확한 점유율을 알 수는 없지만 희토류 금속 제련의 대부분은 중국에서 이뤄지고 있으며 소량 에스토니아, 영국, 베트남, 태국, 라오스에서 이뤄지고 있을 가능성이 높음.

Argonne 국립 연구소는 DOE의 자금 지원을 받아 전기차용 Didymium(NdPr) 생산 비용을 파악하기 위한 기업 대상 분석을 실시하였음.

3000 암페어 셀을 기준으로 비용 분석을 해보면,
275kg의 자석을 생산에 87%의 불화 Didymium과 13%의 불화리튬 조성이 필요하며, 예상 비용은 약 5만달러임. 이는 셀 생산을 위한 소모품인 용광로, 흑연, 증착기 비용보다도 높은 비용임.

연간 1000톤의 NdPr을 생산하기 위해 각 종 원자재 비용과 추가 장비, 엔지니어링 비용을 포함하면 약 860만달러의 비용이 필요한 것으로 추정됨.
건설 비용을 제외하면, NdPr 금속 1kg 당 0.43달러의 비용이 듦.
흑연은 금속 정제 kg 당 4.2달러로 추정되며, 수리 및 유지보수 비용은 kg당 0.53달러, 전력 비용은 kg 당 0.39달러로 추정됨.

2019년 기준 중국산 NdPr 금속 가격은 평균 kg 당 4달러였으며, 이는 NdPr금속 1kg을 생산하기 위해 필요한 NdPr 산화물 1.18kg의 비용보다 더 비쌌음.

해당 분석에 따르면, 미국에서 공개 시장에서 희토류 산화물을 구매하여 금속을 가공하여 판매해서는 가격경쟁력이 나올 수가 없는 구조임.
하지만 산화물과 영구자석을 자체적으로 생산하거나 각 금속에 대한 현지 공급업체와 구매자가 있는 경우 자체적으로 금속을 제련하는 것이 좀 더 효율적일 수 있음.
금속 제련을 위해 해외 제련업체에게 금속을 보내고 다시 미국으로 가져오는 것보다 미국에서 금속을 제련하는 것이 비용이 더 적게 들 수 있음.


2-3-2-3. 합금 및 영구자석

공급망의 업스트림에서 중국이 우위를 점하고 있는 점은 영구자석 제조 분야에서의 중국 우위에 기여하고 있음.
NdFeB 합금과 분말은 일반적으로 영구자석 분말 운송의 어려움으로 인해 영구자석 생산지 근처에서 생산됨. 영구자석 생산에 사용되는 입자의 크기는 10마이크론 미만임.
분말은 물과 공기와 반응하여 자연 발화되기 쉬워 취급 및 운송이 어려움. (육상으로 운송해야 함)
분말의 입자 크기를 더 크게 하면 취급상의 문제를 일부 완화할 수 있지만, 영구자석용으로 분말을 사용하기 위해서는 더 미세하게 분쇄해야 하므로 제조 현장에서의 가공이 필요함.

중국의 영구자석 생산은 다수의 소규모 생산업체들로 구성되어 있지만, 최근 수년 동안 대규모 영구자석 생산업체가 증가하였음.

Adamas에 따르면, 2019년 중국에는 약 160개의 영구자석 생산업체가 있으며, 이 중 5,000톤 이상의 자석을 생산하는 업체는 2015년 4개 업체에서 19년 10개 업체로 증가한 것을 추정됨.

과거에는 여러 업체들이 미국에서 NdFeB 영구자석을 생산하였지만 이후 중국과의 경쟁으로 미국 내 사업을 중단하였음.
이러한 상황은 USITC의 1996년 소송에서 중국 업체가 미국 시장에 영구자석을 수출할 때 IP 권리를 무시했다는 판결이 있었던 1990년대까지 거슬러 올라감.

일본의 히타치, 신에츠, TDK, 독일의 Vacuumschmelze와 같은 기존 영구자석 생산업체들도 중국에 생산시설을 설립했다는 사실도 중국 내 생산 이점을 잘 보여주고 있음.
중국 내 희토류 금속 접근성과 공급 안정성은 중국 내 생산 이점의 핵심 동력임.

중국의 수출 쿼터 제한, 일본으로의 희토류 출하 중단(센카쿠 열도 사태), 중국과 비중국 구매자의 희토류 구매가격의 차이 등으로 인해 중국 외 지역의 생산자들은 희토류 금속 공급에 대한 안정성을 크게 우려하게 되었음.

중국은 또한 서구 장비의 약 1/3 또는 1/2 수준에서 영구자석 제조 장비를 생산하고 있음.

일본이 중국에 이어 두번째로 큰 영구자석 제조국가가 된 이유는 미국 및 해외 특허 출원에서 볼 수 있듯이 일본 자석 생산업체들의 전문성에서 비롯된 것임.
히타치와 같은 일본 업체가 보유한 미국 및 해외 특허는 중국 영구자석 업체가 일본 시장에 진출하는 것을 막는 데 도움이 되었음.
2001년부터 2021년까지 출원된 총 1,413건의 공개 특허 출원이 NdFeB 자석과 관련된 것이었음.

신에츠는 이 분야에서 가장 많은 특허를 출원하고 있음. 특허는 신규 영구자석업체의 시장 진입장벽을 제공하고 있음.
히타치는 소결 자석 생산을 위한 표준기술을 타루는 특허를 보유하고 있어 히타치의 라이선스가 없는 신규 자석 생산업체는 어려움을 겪고 있음.

2012년 ITC에 제기된 4건의 히타치 특허는 2021년과 2022년에 만료될 예정으로 향후 신규 영구자석 업체가 좀 더 쉽게 특허를 받을 수 있을 것으로 예상되지만 다른 관련 특허의 만료일은 좀 더 길 수가 있음.


2-3-2-4. 재활용

기존업체로부터 경쟁력을 확보하기 위해 재활용 기술은 필요함.
영구자석이 포함된 수명이 다한 제품을 수거하고 해당 제품에서 영구자석을 분리하는 데는 많은 비용이 들 수 있음.

리사이클링의 비용을 절감하는 방법 중 하나는 영구자석을 개별 원소로 분리하지 않고 자석 그대로를 사용하는 것이지만, 영구자석에 라벨링이 되어 있지 않기 때문에 영구자석의 조성을 미리 알 수가 없음.
결과적으로 재활용된 자석이 표준 자석과 다른 특성을 가질 수 있기 때문에 재활용을 자석을 구매하는 구매자를 통한 시장이 먼저 구축되어야 함.

자료인용 : 미국 에너지부 발간 “희토류 영구자석 공급망 심층분석” (2022. 02. 24)

※ 2024년 중국 희토산업 정보 (KOTRA, 2024. 11. 22)

● 중국의 희토류 정책 및 규제

중국은 2016년 희토류를 ‘전략적 자원’으로 지정하고, 국내외 경제 통상 환경에 따라 전반적인 희토류 산업체인 정비 및 공급 부문에 대한 통제를 강화하고 있음.
또한 희토류 관련 수출 정책을 제정, 조정하여 완전한 희토류 산업망을 보유하고 있음.

현재 중국은 ‘희토류 채굴 및 제련 총량 관리제도(2006년)’, ‘수출통제법(2020년)’, ‘수출 금지, 제한 기술목록(2023년)’, ‘희토류 관리 조례(2024년)’ 등을 통해 희토류를 관리 통제하고 있음.

1) (생산통제) 채굴 및 제련 총량 관리제도 도입

중국은 환경 보호 및 희토류 광산의 무분별한 개발을 통제하기 위해 국유기업 중심으로 산업을 재편하고 매년 희토류 채굴 및 제련 쿼터를 설정 기업별로 할당하고 있음.
채굴과 제련 쿼터는 모두 중국희토그룹과 북방희토그룹 2개 기업에 할당.
경희토류의 채굴 쿼터는 증가하고 있으나 중희토류 생산은 통제하는 중.

2) (수출통제) ‘수출허가관리화물목록’, ‘수출금지, 제한 기술목록’ 등을 통해 희토류 수출 통제 강화

중국은 2001년부터 ‘수출금지, 제한 기술목록’을 통해 희토류 관련 기술의 수출을 통제해 왔으며, 사실상 밸류체인 전 단계(채굴-분리-정제-영구자석 제조)에 해당하는 희토류 관련 기술을 금지, 제한 목록에 포함해 왔음.

2023년 12월 중국은 2023년 판 ‘수출금지, 제한 기술목록’ 발표(2023년 12월 21일부 시행)를 통해 사마륨-코발트, 네오디뮴 영구자석(NdFeB), 세륨 자성체 설비기술, 희토류 수산화붕산칼슘 제조 기술 등 희토류 제련, 가공, 활용 기술을 수출금지 항목에 신규로 추가하여 희토류 공급망에 대한 통제 범위를 확대하였음.
제한 목록에는 희토류의 채굴, 선광, 제련기술, 희토류 추출제의 합성 공정, 배합 기술 등이 포함.

중국 상무부와 해관총서는 매년 ‘수출허가관리화물목록’을 발표하고 리스트에 포함된 품목은 ‘수출허가증’이 있어야 수출이 가능함.
2024년 ‘수출허가관리화물목록’에 포함된 희토류 품목은 총 67종이며, 그 중 세륨 및 세륨 합금은 수출허가증 대신 ‘이중용도 물품, 기술 수출 허가증’을 취득해야만 수출이 가능.

그 외, 2023년 중국은 희토류 일부 품목을 ‘수출보고 대상 에너지자원 품목리스트’에 포함하는 등 희토류 자원의 수출 관리를 강화하는 추세임.

3) (희토류 산업망 통제) ‘희토류 관리 조례’를 통해 희토류 산업망에 대한 관리통제 명문화

2024년 6월 중국 국무원은 중국의 첫 희토류 관리 전문 행정법규인 ‘희토류 관리 조례’를 발표하고 2024년 10월 1일부터 시행하였음.
조례에서 희토류의 정의를 명확히 하고 희토류 광물, 분리/제련, 금속제련, 재활용, 유통, 수출입 등 전반적인 산업망 및 공급망에 대한 중국 정부 통제를 규정.

조례에서 ‘희토류 자원은 국가 소유로 어느 조직과 개인도 침탈 혹은 파괴해서는 안된다’라고 명시하였으며 ‘국가 차원에서 희토류 산업에 대한 통일적 계획을 시행한다’라고 규정하였음.
이는 국가자원 안전과 산업안전을 보장하기 위함이라고 입법목적을 명시함으로써 희토류 자원 및 관련 제품을 중국 국가 안보와 연결하였음.

https://dream.kotra.or.kr/kotranews/cms/news/actionKotraBoardDetail.do?SITE_NO=3&MENU_ID=200&CONTENTS_NO=1&bbsGbn=403&bbsSn=403&pNttSn=222340

※ 2024년 중국 희토산업 정보 (KOTRA, 2024. 11. 22)

● 중국 희토류 주요 기업 현황

중국은 희토류 국유기업의 통폐합을 진행하면서 중희토류 중심의 중국희토그룹과 경희토류 중심의 북방희토그룹 2개업체 체제로 재편했음.

자원유형별로 2024년 중희토류 채굴 쿼터는 모두 중국희토그룹에게 할당되었으며, 경희토류 채굴 쿼터는 중국희토그룹 24.8%, 북항희토에 69.9% 할당되었음.


● 중국 희토류의 부존량과 생산량

중국은 세계 최대 희토류 부존, 생산 국가이자 소비국으로 17종 희토류를 모두 보유한 유일한 국가임. 또한 중국은 세계 유일의 희토류 채굴, 화합물 생산, 산화물 분리, 금속제련, 영구자석 생산 및 재활용의 완전한 산업망을 구축한 국가임.

미국지질조사국(USGS) 통계에 따르면, 2023년 기준 글로벌 희토류 부존량은 1억 1582만톤이며, 그 중 중국의 부존량은 4400만톤으로 38%를 차지하고 있음.
특히 군사 무기 제조에 필수적인 중희토류의 중국 부존량은 80%에 달함.
2024년 중국 희토류 생산량은 24만톤으로 글로벌 생산량의 68%를 차지.

중국은 중희토류 생산을 통제하고 있으며, 경희토류 중심으로 채굴량을 증가시키고 있음.
중희토류 채굴 총량은 2018년부터 7년째 1만9150톤을 유지하고 있지만, 경희토류 채굴은 최근 5년간 2배 이상 증가하였음.


첨언 : 중국이 중희토류의 생산을 통제하고 경희토류의 채굴량을 증가시키는 이유 중 하나는 현재 미국, 호주 등 서방을 중심으로 확대되고 있는 희토류 광산 개발 증가에 따른 것으로 보여집니다.
미국의 Mt. Pass, 호주의 Mt. Weld 광산 등 현재 대규모 개발이 진행되는 곳은 주로 경희토류 광산으로 중국의 경희토류 채굴량 증가는 경희토류 가격을 안정시켜 이들 서방국가의 경희토류 광산 개발 속도를 억제하는 용도로 보여집니다.
하지만 중희토류의 경우, 현재 중국과 미얀마 외에는 상업적 채굴이 진행되는 광산이 없기 때문에 중국은 절대적 우위를 차지하고 있는 중희토류 수급을 타이트하게 가져감으로써 중희토류 부문의 레버리지를 극대화하고 있는 것으로 보여집니다.

향후 희토류 밸류체인에서의 핵심은 중국의 통제 하에 있는 중희토류를 얼마나 효과적으로 활용하는 것이며, 영구자석의 경우는 중희토류를 얼마나 저감하면서 성능 높은 영구자석을 만들 수 있느냐가 업체의 핵심 경쟁력이 될 것으로 보여집니다.
즉, 디스프로슘을 상대적으로 적게 사용하면서 UH와 같은 높은 등급(전기차용)의 영구자석을 만들고, 또한 터븀을 사용하지 않고(혹은 더 적게 사용하고) UH이상 급(EH, AH 등급 등)의 영구자석을 만들 수 있느냐가 업체 경쟁력이 될 것입니다.


● 전망 및 시사점

중국은 희토류 최대 생산국이자 소비국으로 밸류체인 전 부문에서 완전한 산업망을 구축함으로써 글로벌 희토류 시장에서 막대한 영향력을 행사하고 있음.
중국은 산업고도화 및 탄소중립을 위한 전기차, 재생에너지 산업 등이 빠르게 성장함에 따라 다운스트림 부문에서 희토류 수요가 지속 증가 중이며, 희토류의 고급가공 기술과 관련된 연구개발투자가 지속됨으로써 고부가가치 희토류 제품을 창출 하고 있음.

중국 정부의 희토류 공급망, 산업망 전반에 대한 관리 강화와 글로벌 공급망의 변화, 지정학적 리스크, 글로벌 정치, 경제 환경 변화는 모든 희토류 산업의 주요 변수로 작용할 것임.

https://dream.kotra.or.kr/kotranews/cms/news/actionKotraBoardDetail.do?SITE_NO=3&MENU_ID=200&CONTENTS_NO=1&bbsGbn=403&bbsSn=403&pNttSn=222340

※ 2024년 9월 미국 ESS 설치량

2024년 9월 미국의 유틸리티급 ESS 설치량은 862MW로 전년동월대비 41.8% 증가하였으며, 전월대비로는 -10.3% 감소하였음.

1월부터 9월까지의 누적 설치량은 6.82GW로 전년동기대비 55% 증가하였음.

자료인용 : PingAn Securities 발간 “주간 전력설비 및 신재생에너지 보고서” (2024. 11. 24)

※ 호주 리튬광산 감산 및 증설계획 취소 현황 : 리튬가격 반등 예상

호주 리튬광산들이 감산 혹은 증설계획 취소를 하면서 기본적으로 리튬가격은 바닥을 벗어나고 있음.
리튬가격이 빠르게 하락함에 따라 호주 광산들은 원가 압력을 강하게 받고 있었으며, Greenbushes를 제외한 모든 호주 광산들이 손실을 보고 있었음.
이에 호주 광산들은 원가에 대한 테스트를 시작하면서 생산 중단을 준비하고 있었음.

약 2개월에 걸친 원가 시험을 거쳐, 호주 광산들의 생산량 감소 현상이 뚜렷하게 나타나고 있으며, 현재 이미 4개의 호주 광산이 생산을 감산 또는 중단할 것이라고 발표하였음.
리튬업계가 본격적인 감산에 돌입하였다는 신호로 볼 수 있으며, 이는 리튬가격이 바닥을 벗어나고 있다는 것으로 해석할 수 있음.

호주 광산들이 손실에 직면했을 때, 이들은 현금 흐름만을 가지고 광산의 가동을 중단하지는 않음.
호주 광산들은 2024년 기준, 약 톤당 10만위안 전후가 손익분기점으로 추정됨.
이번 리튬 사이클의 바닥에서 호주 광산들은 생산 중단 결정에 앞장서고 있지만, 이들은 약 1분기 동안 손실을 지속하는 동안에도 시장의 예상과는 다르게 생산을 중단 결정을 내리지는 않았음.
호주 광산은 지금 당장의 손익보다 광산자원의 장기적인 가치에 더 많은 관심을 기울이고 있으며, 가격이 낮은 상황에서 리튬 자원을 소모하고 싶어하지 않음.

현재 호주 광산들은 자본 지출과 운영비용을 줄이는 것이 핵심 과제이며, 앞으로 생산 중단은 계속 이어질 가능성이 있음.

○ 호주 주요 리튬광산 생산 중단 및 감산

1. Pilbara Minerals
1) 보유광산 : Pilgangoora
2) 현재상황 : 2024년 12월 일부 광산 생산중단 예정
3) 생산능력 (LCE) : 2024년 6.3만톤 / 2025년 10.6만톤 / 2026년 10.6만톤
4) 생산량 (LCE) : 2024년 9.6만톤 / 2025년 8.8만톤 / 2026년 9.5만톤

2. Arcadium (구. Allkem)
1) 보유광산 : Mt. Cattlin
2) 현재상황 : 2024년 1월 감산시작, 2026년 생산 중단
3) 생산능력 (LCE) : 2024년 2.8만톤 / 2025년 2.8만톤 / 2026년 0톤
4) 생산량 (LCE) : 2024년 1.5만톤 / 2025년 1.4만톤 / 2026년 0톤

3. Mineral Resources
1) 보유광산 : Mt. Marion
1-1) 현재상황 : 손실구간
1-2) 생산능력 (LCE) : 2024년 7.5만톤 / 2025년 7.5만톤 / 2026년 7.5만톤
1-3) 생산량 (LCE) : 2024년 4.5만톤 / 2025년 4.3만톤 / 2026년 4.9만톤

2) 보유광산 : Bald Hill
2-1) 현재상황 : 2024년 11월 생산중단
2-2) 생산능력 (LCE) : 2024년 1.9만톤 / 2025년 0톤 / 2026년 0톤
2-3) 생산량 (LCE) : 2024년 0.7만톤 / 2025년 0톤 / 2026년 0톤

3) 보유광산 : Wodgina
3-1) 현재상황 : 손실구간
3-2) 생산능력 (LCE) : 2024년 6.3만톤 / 2025년 6.3만톤 / 2026년 6.3만톤
3-3) 생산량 (LCE) : 2024년 5.1만톤 / 2025년 4.2만톤 / 2026년 4.2만톤

4. Core Lithium
1) 보유광산 : Finniss
2) 현재상황 : 2024년 1월 생산중단
3) 생산능력 (LCE) : 2024년 0톤 / 2025년 0톤 / 2026년 0톤
4) 생산량 (LCE) : 2024년 0.6만톤 / 2025년 0톤 / 2026년 0톤

자료인용 : Minsheng Securities 발간 “호주 리튬광산 생산중단 보고서” (2024. 11. 20)

※ 트럼프 행정부 2.0에서 미국의 핵심광물 자립 움직임은 더욱 강해질 것

트럼프 당선으로 IRA와 미국의 핵심광물 투자에 대한 후퇴에 대한 시장의 우려가 존재하지만, 오히려 트럼프 시기에 미국의 핵심광물 투자는 더욱 증가할 것이라고 보는 견해도 존재합니다.

트럼프 1기와 다르게 현재 미국과 중국의 대립은 전방위에 걸쳐 일어나고 있으며 훨씬 더 구체적이고 첨예한 상황입니다. 트럼프 1기의 대중 견제는 이제 막 시작하던 단계로써 구체적이고 계획적이라고 보기보다는 체계적이지 못하였습니다.
하지만 현재 미국은 중국을 훨씬 더 심각한 위험으로 간주하며 반중국 및 탈중국은 미국의 가장 큰 정책목표가 되어 있는 상황이며, 트럼프 행정부에서 중국에 대한 압박이 이전 바이든 행정부보다 강할 것이라는 게 공통된 시각입니다.

미국과 중국의 대립에 있어 미국이 가장 취약한 희토류, 리튬, 구리와 같은 핵심광물 분야의 탈중국과 자립이야 말로 가장 시급한 과제라고 할 수 있습니다. 이들 핵심광물은 미국 산업의 근간이기 때문입니다.
그리고 오히려 트럼프의 환경규제 철폐 또는 완화가 오히려 미국 내 핵심광물 미국 내 채굴 속도를 더욱 높일 수 있을 것입니다.

때문에 탈중국과 공급망 자립이라는 측면에서 IRA의 혜택을 축소하기 보다는 오히려 강화될 수도 있다고 보고 있습니다. IRA의 폐지는 중국만을 이롭게 하며 현재 구축해 나가고 있는 미국 산업의 근간을 흔들 수 있기 때문입니다.
다만 이전 IRA에서 용인되었던 일정부분의 중국 지분(25% 이하)에 대한 규제가 트럼프 행정부에서는 더욱 강화되는 등 중국의 고리를 완전히 끊으려는 시도가 있을 수 있으며 이런 측면에서의 IRA 개정은 있을 수 있다고 보고 있습니다.



● Trump 2.0 won’t reverse Biden’s critical minerals push (From Mining.com 2024. 11. 23)

트럼프는 IRA를 “녹색사기”라고 묘사하며 취임 후 폐지하겠다고 선거기간에 말한 바 있음.

그러나 웨스트버지니아에 있는 Constellium 알루미늄 압연공장 업그레이드를 위해 할당된 7,500만달러와 같은 ‘그린 뉴딜” 자금이 미국 산업 기반을 위하여 투입되었음.
“이러한 자금을 회수할 수 있을까?”
미국의 산업 역량을 재건하고 중국에 대한 중요 광물 의존도를 낮추는 데 공화당과 민주당 양당 모두 합의를 하고 있기 때문에 그럴 가능성은 낮음.
실제로 2020년 당시 트럼프 대통령은 중요 광물에 대한 ‘해외 적대세력’에 대한 미국의 과도한 의존에 대해 국가 비상사태를 선포하기도 하였음.

트럼프가 이번 새로운 임기 동안 광물에 대한 자립을 되돌리지 않을 것이며 심지어 그는 이를 가속시킬 수도 있음.


○ Investing in America

에너지부(DOE)와 국방부(DOD)는 모두 미국의 광물 생산능력을 재건하기 위해 수십억 달러를 투자하였음.
에너지부는 리튬, 망간, 흑연과 같은 전기차 배터리에 사용되는 광물에 주로 자금을 지원하였으며, 국방부는 탄약 및 인명보호에 필수적인 안티몬에서 지르코늄에 이르기까지 다양한 희귀 원소를 대상으로 현금을 광범위하게 투입하였음.

바이든 행정부는 이러한 정책 덕분에 기업들이 미국에서 배터리 및 중요 광물 생산을 위해 1,200억 달러를 투자한다고 발표하였다고 자랑하였음.
그러나 이러한 투자의 대부분이 공급망의 다운스트림 부분에 집중되었음.
2022년 7월 IRA가 시행된 이후 17개의 신규 배터리 공장 프로젝트가 발표되었음.
기가팩토리 공급에 필요한 광물 투자의 경우, 연방 기금을 받는 대부분의 프로젝트는 재활용 시설에 관한 프로젝트임.
신규 광물 제련 프로젝트의 경우, Century Aluminum은 새로운 알루미늄 제련소를 건설하기 위해 5억 달러의 잠재적 투자를 유치하였지만, 지난 3월 이후 업데이트가 이뤄지고 있지 않음.

국방부가 지원하는 호주의 Lynas와 중요한 희토류 가공사업 조차도 문제에 직면해 있음.
텍사스 Seardrift 공장의 토목 공사 폐수처리 허가가 지연되고 있다고 Lynas는 최근 분기보고서에서 밝히고 있음.

○ Stuck in the ground

신규 제련 생산시설을 위해서는 신규 광산이 필요하며, 미국의 광물 투자는 여전히 계기를 만드는데 어려움을 겪고 있음.
채굴 부문에 투입된 자금의 대부분은 Lithium America의 Thacker Pass의 리튬 직접추출법과 같은 리튬 프로젝트를 대상으로 하고 있음.

많은 프로젝트들이 정부의 까다로운 허가 절차에 어려움을 겪고 있음.
바이든 행정부는 친환경 에너지 전환에 필요한 금속을 생산하고자 하는 바램과 환경 인증을 동시에 만족시키는데 어려움을 겪고 있음.
알래스카 Pebble 광산과 미네소타의 Twin Metals 프로젝트와 같은 대형 구리 광산 개발 프로젝트가 중단되었음.

트럼프는 취임하자마자 바이든 정부가 20년 동안의 채굴금지 조치를 철회하겠다고 약속하였음.
이는 트럼프 행정부에서 환경 이슈로 발생하는 어려움이 줄어들 것이라는 신호로 받아들일 수 있음.


○ Focus on China

트럼프 행정부는 중국과 관련된 기업으로부터의 광물 수입에 훨씬 더 강경한 입장을 취할 가능성이 높음.
Talon Metals은 미네소타에서 Tamarack 니켈 프로젝트를 진행하고 있으며 국방부와 에너지부로부터 자금을 지원받고 있음. 인도네시아의 니켈 광산 붐으로 인한 가격 폭락으로 기존 사업자들이 많은 사업을 중단하고 있으며 니켈 사업에 있어 힘든 시간을 보내고 있음.

인도네시아 니켈 생산량은 대부분 중국 기업들이 직간접적으로 관리하고 있으며, 포드와 같은 미국 업체들이 인도네시아 니켈 러시에 동참했음.

Ford, Vale 그리고 중국의 화유코발트 합작 투자에 따라 인도네시아의 신규 공장에서 생산되는 니켈은 IRA에 부합하는 것으로 간주되어 전기차 보조금을 받을 수 있음.
이러한 합작회사들은 새로운 공화당 행정부에서는 어려움을 겪을 것으로 보임.

트럼프 2.0이 보여주고 있는 징후에 따르면, 모든 IRA 펀드가 ‘Green Scam”이 아니라는 것을 받아들이는 것을 의미하며 미국의 광물 자립을 이전보다 확대할 것임.

https://www.mining.com/web/column-trump-2-0-wont-reverse-bidens-critical-minerals-push/

※ 지역별 태양광 셀(TOPCon) 가격

● 지역별 태양광 셀 가격 (TOPCon, 2024. 11. 22. 기준)

1) 중국 : USD 0.09 – 0.10 / W
2) 미국 : USD 0.2 – 0.27 / W
3) 유럽 : USD 0.09 – 0.10 / W
4) 아시아/태평양 : USD 0.085 – 0.105 / W
5) 한국/일본 : USD 0.10 – 0.105 / W
6) 인도 : USD 0.08 – 0.09 / W
7) 호주 : USD 0.10 – 0.115 / W
8) 중동 : USD 0.09 – 0.11 / W
9) 브라질 : USD 0.07 – 0.095 / W

미국과 기타지역(중국 포함) 태양광 셀 가격차이 : 약 120 – 150%

자료인용 : China Fortune Securities 발간 “전력설비산업 주간보고서” (2024. 11. 26)

※ 드론과 영구자석

고성능 NdFeB 영구자석은 주로 전기차(BEV, HEV, PHEV), 고성능 모터, 풍력발전, 로봇 및 스마트 팩토리, 가전, 의료기기 등 다양한 분야에서 사용되는데 전기차와 풍력과 같은 분야 외에도 최근 로봇, 드론, 조선 분야에서 고성능 NdFeB 영구자석에 대한 관심이 크게 증가하고 있습니다.

로봇분야에서 NdFeB 영구자석은 서보모터에 사용되며, 드론에서는 스테퍼모터(Stepper motor, 드론용 프로펠러 모터)에서 사용됩니다. 그리고 조선에서는 선박에 전기를 공급해주는 축발전기에 사용됩니다.
특히 조선용 축발전기의 용량은 MW 단위로(LNG나 컨테이너선 등 대형 선박일수록 용량이 커짐, 대형선박의 축발전기 용량은 2-3MW 이상임.) 배 한 척 당(일반적으로 1MW에 2.5 – 3.2톤의 영구자석 필요) 톤단위의 영구자석이 필요합니다. 또한 축발전기는 선박의 추진을 담당하는 고온의 디젤/LNG 엔진과 연결되어 사용되기 때문에(메인 엔진의 운동력을 축발전기의 회전자를 회전시켜 전기를 생성) 전기차와 같은 매우 높은 성능의 영구자석을 사용해야 합니다.


● 드론과 영구자석

우크라이나-러시아 전쟁을 통해 드론과 같은 무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)의 중요성이 실전을 통해 입증되었으며 향후 전쟁의 패러다임을 바꾸는 무기체계로 평가받게 되었습니다.

드론의 적극적인 활용으로 현대 전장에서 헬리콥터, 장갑차, 전차 등과 같은 기존 무기체계의 중요도가 감소하였고, 대신 안티드론 시스템, 드론 저격을 위한 기관포의 활용 등 전술자체가 드론전으로 바뀌고 있습니다.

드론에 대한 중요성이 높아지면서, 미국은 2025년 드론군단을 설치할 예정이고, 전세계 드론 시장의 절대강자인 중국의 DJI를 포함한 중국의 드론산업에 대한 강도높은 제재에 나서고 있는 상황이며, 미국의 드론 산업을 육성하고자 하고 있습니다.

미국의 드론 산업 육성에 있어 핵심은 AI기술과 배터리, 그리고 희토류 영구자석입니다. 그리고 현재 미국의 가장 큰 난제는 바로 프로펠러용 스테퍼모터나 엔진에 해당하는 트랙션모터 등에 사용되는 영구자석과 원재료인 희토류(NdPr, DyTb)에 대한 공급망을 확보입니다.
특히 군사용 드론은 강한 출력과 보자력(높은 온도에서 자력을 잃지 않아야 함)이 필요하기 때문에 중희토류가 포함된 고성능 영구자석이 필수적입니다.

드론의 활용은 이제 시작에 불과하며, 향후 무인기, 무인전차, 무인자주포, 무인함정 등 육해공 전분야에서 무인화가 진행될 것이며, 무인화는 대량화와 동의어이며 무인화가 될수록 운용되는 무기의 수량 또한 기하급수적으로 늘어나게 됩니다.
예를 들어, 수천대의 드론이 한번에 운용되는 것이 현재 우크라이나 전쟁에서도 나타나고 있습니다. 탑승자의 안전성을 고려하지 않아도 되는 무인병기의 특성상 대규모 물량공세가 효율적입니다.

즉, 향후 전쟁은 무인기를 활용한 물량전이며 이를 위해서는 수많은 개체들을 조직적으로 컨트롤할 수 있는 AI기술과 배터리, 영구자석과 같은 핵심 부품의 중요성은 높아질 수밖에 없습니다.

현재 미국은 영구자석 공급망에 대한 준비가 매우 부족한 상황이기 때문에 드론과 같은 무인병기의 중요성이 높아질수록 희토류 영구자석 공급망 구축이 필수적입니다.

https://n.news.naver.com/mnews/article/014/0005270590?sid=001
https://www.chosun.com/international/us/2024/05/29/HKBYYIAC5RFN3A2THKSG74VHWY/