※ 희토류 영구자석과 휴머노이드 로봇 & 저고도 경제(드론, UAM, eVTOL)

희토류 영구자석은 전기차, 풍력발전기, 조선용 축발전기, 에너지절약형 가전제품 및 엘리베이터, 스마트폰, 컴퓨터를 비롯한 각종 IT기기, 의료기기 등 폭넓은 분야에서 핵심소재로 사용되어지고 있습니다.

특히 최근 휴머노이드 로봇과 저고도 경제(지상 1,000m 이하에서 이뤄지는 다양한 경제활동을 의미하는 새로운 경제 개념으로 드론, 도심형항공모빌리티인 UAM, 전기수직이착륙기인 eVTOL 등이 해당)가 새롭게 주목을 받으면서 희토류 영구자석의 주요 수요처로 급부상하고 있습니다.

휴머노이드 로봇(테슬라 기준)에는 약 3.5kg의 고성능 네오디뮴(NdFeB) 영구자석이 필요하기 때문에 테슬라의 말 대로 연 100만대의 휴머노이드 로봇을 양산하기 위해서는 테슬라 한 곳에서만 약 3,500톤의 네오디뮴 영구자석이 필요합니다.
참고로 성림첨단산업의 현풍공장 연 Capa가 1,000톤임을 감안하면 얼마나 많은 영구자석이 필요한지 짐작할 수 있습니다.

그 외 드론, UAM, eVTOL와 같은 저고도경제 또한 새로운 미래산업으로 각광받고 있는데
특히 대형 드론, UAM, eVTOL는 가장 강력하고 높은 등급의 네오디뮴 영구자석을 사용하는 산업 분야입니다. (현재 가장 높은 등급의 영구자석을 사용하는 전기차 보다 더 높은 성능을 요구하고 있음)


稀土凭借其特殊的物理化学性能，被广泛应用于工业制造、新兴产业、绿色能源等众多领域，且人形机器人、低空经济等领域为稀土应用提供了新的空间。

희토류는 독특한 물리화학적 특성으로 제조업, 그린산업, 첨단산업, 에너지 산업 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있음.
특히 휴머노이드 로봇 저고도 경제 분야는 희토류 응용분야의 새로운 잠재시장임.

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1824654678641986604&wfr=spider&for=pc


高性能钕铁硼是机器人伺服系统核心材料，参考工业机器人成本占比，核心零部件的比例接近70%，其中伺服电机占比为20%。
根据文硕资讯数据，特斯拉每台人形机器人需3.5kg高性能钕铁硼磁材用量。根据高盛数据预测，2023年全球人形机器人出货量将达到100万台，假设按每台所需3.5kg磁材测算，人形机器人所需高新能钕铁硼将达到3500吨。人形机器人产业快速发展将对钕铁硼磁材产业带来新的成长曲线。

고성능 네오디뮴 영구자석(NdFeB)은 로봇 서보모터의 핵심 소재이며, 전체 로봇 원가 구성 중 서보모터가 차지하는 비율은 20%임.

테슬라의 휴머노이드 로봇에는 한 대당 3.5kg의 고성능 네오디뮴 영구자석이 필요함.
즉, 휴머노이드 로봇 100만대를 생산하기 위해서는 3,500톤의 고성능 네오디뮴 영구자석이 필요하기 때문에 휴머노이드 로봇 산업의 성장은 NdFeB 영구자석의 성장으로 이어짐.

AI+机器人融合发展，打开稀土磁材需求成长空间。第三代稀土永磁体钕铁硼性能优异，目前新能源车、节能电机等新兴需求方兴未艾，机器人再添需求亮点。

AI와 로봇의 융합으로 인해 희토류 영구자석 소재의 수요 성장의 발판이 마련되었음.
희토류 영구자석인 네오디뮴(NdFeB) 영구자석은 성능이 우수하고, 전기차 및 에너지 절약 모터 등에서 수요가 급증하고 있는 가운데, 로봇산업의 성장으로 또 다른 성장동력을 확보하였음.

根据弗若斯特沙利文的报告，全球50%以上的电力消耗来自电机，而与传统电机相比，稀土永磁材料电机可节省高达15%至20%的能源。此外，稀土永磁材料的应用使新能源汽车，节能变频空调，节能电梯，风力电机，电动自行车以及智能手机电子元件实现更轻量小型化，符合消费者的偏好。

프로스트 설리번 보고서에 따르면, 글로벌 전력소비의 50% 이상이 모터에서 발생하고 있으며, 전통적인 모터에 비해 희토류 영구자석 소재 모터는 15 – 20%의 에너지를 절약할 수 있음.
희토류 영구자석은 전기차(BEV, PHEV), 에너지 절약 인버터 에어컨, 에너지 절약 엘리베이터, 풍력발전기, 전기자전거 및 스마트폰 등 전자기기를 더욱 경량화, 소형화 시킬 수 있게 해 줌.

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在当前AI大模型赋能叠加政策助推背景下，以人形机器人为代表的机器人行业有望迎来高速发展，高性能钕铁硼永磁材料是机器人伺服电机的核心材料，人形机器人未来商业化放量将会带动高性能钕铁硼永磁材料市场需求的较大增长。

AI 산업의 발전으로 휴머노이드 로봇으로 대표되는 로봇 산업은 급속도로 성장할 것으로 기대되고 있음.
고성능 네오디뮴(NdFeB) 영구자석은 로봇 서보모터의 핵심소재로, 휴머노이드 로봇의 증가는 고성능 네오디뮴 영구자석 소재 시장 수요의 큰 성장을 이끌 것임.

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※ 휴머노이드 로봇 주요 부품 및 원가구성

테슬라의 휴머노이드 로봇인 옵티머스를 예로 들면,
하드웨어 총 비용은 약 5 - 6만달러임.
이를 부품 비율로 나눠보면, 주요 부품인 센서, 모터, 리드 스크류, 감속기로 전체 하드웨어 비중의 90%이상을 차지하고 있음.
기능 부위별로 보면, 다리, 다관절구조의 손, 어깨 및 발이 70%이상을 차지함.

자동화와 AI기술의 발전에 따라 로봇은 복잡하고 다양한 유형의 작업환경에서 적용되고 있으며 특히 다관절구조의 손(유연하고 자유도 높은 손)을 구현하기 위해서는 말단 액추에이터가 점점 더 중요한 역할을 하고 있음.
유연한 손은 유연한 피부와 결합하여 촉감과 같은 더 정교하고 자율적인 상호작용을 가능하게 할 수 있음. 다관절과 촉감이 결합된 휴머노이드 로봇의 손은 미래 휴머노이드 로봇 경쟁의 핵심분야가 될 것임.


● 테슬라 옵티머스의 구조와 주요 부품 & 원가구성

1) 머리 : 원가비중 약 3.8% (약 USD 2,100)
FSD, Chips, 카메라 등

2) 어깨 : 원가비중 약 14.2% (약 USD 7,800)
6 회전 엑추에이터 (6 Rotary Actuators)
- 6 프레임리스 토크 모터 (6 Frameless torque motors)
- 6 토크 힘 센서 (6 Torque Force Sensors)
- 6 하모닉 감속기 (6 Harmonic reducers)
- 6 코르스 롤러 베어링 (6 Cross roller bearings)
- 12 각도 접촉 베어링 (12 Angular contact bearings)
- 12 엔코더 (12 Encoders)

3) 팔꿈치 : 원가비중 약 4.7% (약 USD 2,600)
2 회전 엑추에이터 (2 Rotary Actuators)
- 2 프레임리스 토크 모터 (2 Frameless torque motors)
- 2 토크 힘 센서 (2 Torque Force Sensors)
- 2 하모닉 감속기 (2 Harmonic reducers)
- 2 코르스 롤러 베어링 (2 Cross roller bearings)
- 4 각도 접촉 베어링 (4 Angular contact bearings)
- 4 엔코더 (4 Encoders)

4) 허리 및 골반 : 원가비중 약 14.2% (약 USD 7,800)
6 회전 엑추에이터 (6 Rotary Actuators)
- 6 프레임리스 토크 모터 (6 Frameless torque motors)
- 6 토크 힘 센서 (6 Torque Force Sensors)
- 6 하모닉 감속기 (6 Harmonic reducers)
- 6 코르스 롤러 베어링 (6 Cross roller bearings)
- 12 각도 접촉 베어링 (12 Angular contact bearings)
- 12 엔코더 (12 Encoders)

5) 손 : 원가비중 약 17.2% (약 USD 9,500)
6 회전 엑추에이터 (12 Rotary Actuators)
- 12 코어리스 모터 (12 Coreless motors)
- 12 유성 감속기 (12 Planetary reducers)
- 2 6D 힘 센서 (2 6D Force sensors)
- 12 엔코더 (12 Encoders)

6 ) 팔 상부 : 원가비중 약 2% (약 USD 1,100)
2 선형 엑추에이터 (2 Linear actuators)
- 2 프레임리스 토크 모터 (2 Frameless torque motors)
- 2 1D 힘 센서 (2 1D Force sensors)
- 2 볼 스크류 (2 Ball screws)
- 2 4포인트 접촉 베어링 (2 4-point contact bearings)
- 2 볼 베어링 (2 Ball bearings)
- 2 엔코더 (2 Encoders)

7) 팔 하부 : 원가비중 약 3.9% (약 USD 2,200)
4 선형 엑추에이터 (4 Linear actuators)
- 4 프레임리스 토크 모터 (4 Frameless torque motors)
- 4 1D 힘 센서 (4 1D Force sensors)
- 4 볼 스크류 (4 Ball screws)
- 4 4포인트 접촉 베어링 (4 4-point contact bearings)
- 4 볼 베어링 (4 Ball bearings)
- 4 엔코더 (4 Encoders)

8) 허벅지 : 원가비중 약 13.2% (약 USD 7,300)
4 선형 엑추에이터 (4 Linear actuators)
- 4 프레임리스 토크 모터 (4 Frameless torque motors)
- 4 1D 힘 센서 (4 1D Force sensors)
- 4 유성 롤러 스크류 (12 Planetary roller screws)
- 4 4포인트 접촉 베어링 (4 4-point contact bearings)
- 4 볼 베어링 (4 Ball bearings)
- 4 엔코더 (4 Encoders)

9) 종아리 : 원가비중 약 13.2% (약 USD 7,300)
4 선형 엑추에이터 (4 Linear actuators)
- 4 프레임리스 토크 모터 (4 Frameless torque motors)
- 4 1D 힘 센서 (4 1D Force sensors)
- 4 유성 롤러 스크류 (12 Planetary roller screws)
- 4 4포인트 접촉 베어링 (4 4-point contact bearings)
- 4 볼 베어링 (4 Ball bearings)
- 4 엔코더 (4 Encoders)

10) 발 : 원가비중 약 12.2% (약 USD 6,700)
2 6D 힘 센서 (2 6D Force sensors)

11) 배터리 팩 : 원가비중 약 0.5% (약 USD 300)
2.3KWh, 52V

12) 기타 : 원가비중 약 0.9% (약 USD 500)
Skeleton, Outer shell, Thermal management 등

자료인용 : Huaxi Securities 발간 “휴머노이드 로봇, AI 혁명” (2025. 03. 06)

※ 2024년 미국 태양광 설치용량 기록적인 50GW 설치

가장 최신 데이터에 따르면, 2024년 미국의 신규 태양광 설치용량은 50GW로 지난 20년 이래 단일 에너지원 규모로는 가장 높은 설치용량을 기록하였습니다.
또한 태양광과 ESS는 2024년 미국 전체 신규 에너지원 설치 중 84%를 차지하였습니다.
참고로 2023년 미국의 태양광 설치용량은 32GW였습니다.

미국의 기록적인 태양광설치용량 증가세는 태양광 패널과 ESS 가격하락으로 타 에너지원 대비 높은 경제성과 운용효율성, 짧은 설치기간 때문으로 태양광은 미국의 주도적인 에너지원의 지위를 계속 유지할 것으로 예상됩니다.

특히 향후 장주기 ESS 설치의 증가가 본격화 되면, 태양광 시장은 또 한번의 도약이 있을 것으로 보여지며 장주기 ESS와 태양광 발전의 선순환으로 관련 시장의 규모는 급속도로 증가할 것으로 보여집니다.


● US installed record 50GW of solar in 2024 (From Renews.biz 2025. 03. 11)

최신 발표 수치에 따르면, 2024년 미국 신규 태양광 설치용량은 기록적인 50GW를 기록하였음. 이는 지난 20년이 넘는 기간 동안 그리드에 추가된 단일 에너지원 용량 중 가장 큰 규모임.

US Solar market Insight의 2024년 마켓 리뷰 보고서에 따르면, 2024년 태양광 및 ESS는 미국 전력망에 추가된 전체 에너지원 중 84%를 차지하였음.

유틸리티용 태양광 분야는 2024년 기록적인 41.4GW의 설치용량을 나타내 전년대비 33%성장하였으며, Community와 상업용 태양광 시장도 각각 35%와 8% 성장하였음.

2024년 미국 태양광 모듈 Capa는 미국 내 모든 태양광 수요를 충족시킬 수 있는 충분한 양을 생산할 수 있게 되었음.

Abigail Ross Hopper SEIA CEO는 “태양광과 ESS는 다른 어떤 에너지원보다 빠르고 저렴하게 설비를 구축할 수 있으며, 미국이 증가하는 전력수요를 충족하는데 필요한 전력을 확보할 수 있게 해주고 있다”고 말 하였음.

미국의 총 태양광 설비용량은 2035년까지 누적으로 739GW에 달할 것으로 예상되고 있음.

미국의 전력망은 전례 없을 정도의 부하증가와 여러 해결해야 하는 과제들이 있음.
이를 해결하기 위해 미국은 IRA나 여러 정책들을 계속해서 추진해야 함.

https://renews.biz/99335/us-installed-record-50gw-of-solar-in-2024/

※ 미국 ESS용 LFP 배터리 생산 계획 (2025. 03. 기준)

2026년 ESS용 배터리에 대한 관세 25% 부과 및 트럼프의 대중국 관세정책으로 인해 미국 내 다수의 ESS용 LFP배터리 생산 프로젝트들이 진행 중에 있습니다.

이중 AESC가 미국에서 현재 실질적으로 유일하게 ESS용 LFP배터리를 상업생산 중에 있으며, LG에너지솔루션 미시간 공장이 기존 라인을 ESS용 LFP배터리 라인으로 전환하여 양산가동을 앞두고 있습니다.
또한 LG에너지솔루션은 미시간 공장 외, 애리조나공장(17Gwh), 기존 얼티엄1,2,3공장 일부 라인전환 등을 통해 미국에서 ESS용 LFP배터리를 가장 공격적으로 양산할 계획을 가지고 있습니다.

현재 미국에서 ESS용 LFP배터리를 양산 계획을 가지고 있는 업체 중, LG에너지솔루션, AESC, Gotion High-tech 3업체가 가장 앞서 있는 것으로 보여집니다.

참고로 ESS용 LFP배터리 소재는 FEOC 대상이 아니기 때문에 보조금 보다는 미국의 관세정책 영향을 크게 받을 것으로 예상되고 있어, 4대 소재 중 미국 현지 생산시설을 갖춘 전해액 업체들의 수혜가 가장 클 것으로 예상됩니다.


● 한국계 업체

○ LG에너지솔루션

1. 애리조나 공장 (17Gwh)
2026년 5월 양산예정으로 현재 건설 중에 있음.
총 규모는 53Gwh, 이중 17Gwh는 ESS용 LFP배터리 생산 예정.

2. 미시건 공장 (10Gwh)
기존 전기차용 NCM 라인을 ESS용 LFP라인으로 전환 중.
2025년 상반기 가동 예정

3. 오하이오, 테네시, 미시건 공장 (얼티엄셀즈1, 2, 3)
오하이오, 테네시, 켄터키 NCM 생산라인 일부를 ESS용 LFP라인으로 변경하는 것을 검토 중.


○ 삼성SDI

1. 미시건 공장
기존 미시간 공장 라인 일부를 ESS용 LFP라인으로 전환 고려 중 (시기 미정)


● 중국계 업체

○ AESC

AESC는 실질적으로 현재 미국에서 ESS용 LFP 배터리를 양산하고 있는 유일한 생산시설임.

1. 테네시 공장 (3Gwh)
테네시 공장은 원래 닛산 리프용 NCM 배터리를 생산하였으나, 2024년 기존 EV 라인 일부를 ESS용 LFP라인으로 전환.

2. 켄터키 공장 (30Gwh)
예상 가동시기 2025년 3월 / 현재 파일럿 라인 테스트 중


○ Gotion High-tech

Gotion은 미국 일리노이, 미시간, 캘리포니아에서 ESS 및 LFP배터리/팩, 양극재 생산을 진행 중에 있음.
1. 일리노이 공장 (40Gwh)
2025년 상반기 양산예정
LFP 배터리 팩 공장으로 셀은 중국에서 수입 예정이며 2027년부터 미시간 공장에서 LFP셀을 공급받을 예정.

2. 캘리포니아 공장 (1Gwh)
ESS용 LFP 배터리를 소규모로 생산 중. 테스트 공장

3. 미시간 공장 (20Gwh)
2027년 ESS용 LFP배터리를 양산할 예정이나 시기가 좀 더 앞당겨질 것으로 예상
15만톤 규모의 LFP 양극재 양산 예정.


● 미국계 및 다국적 기업

○ ONE (Our Next Energy)

1. 미시간 공장
2027년 총 20Gwh 양산 목표로 LFP 배터리(EV 및 ESS용) 생산예정


○ ABF (American Battery Factory)

1. 애리조나 공장
2025년 상반기를 목표로 4Gwh 규모의 ESS용 LFP 생산라인을 가동할 예정.
이후 추가로 생산라인을 늘려 최종적으로 총 18Gwh 규모의 ESS용 LFP 배터리를 생산할 예정.


○ Amplify Cell Technologies

Accelera(미국), Daimler(독일), Paccar(미국), EVE Energy(중국)의 합작사

1. 미시시피 공장
2027년 양산을 목표로 총 21Gwh의 EV용(상용차) 및 ESS용 LFP배터리를 양산할 예정

※ 글로벌 태양광, ESS, 데이터센터, 휴머노이드 로봇 시장 동향 (전력과 컴퓨팅 파워의 불균형 해소 : 데이터센터 + 태양광 + ESS의 조합)

● 중국 태양광 업황 개선시기 근접

N형(TOPCon) 태양광 모듈 가격이 전주대비 W당 0.02위안 상승하였음.
이는 중국정부의 430(4월 30을 기준으로 한 해의 태양광 프로젝트를 마감), 531 정책으로 인한 설치량 증가로, 3월 태양광 모듈 생산량이 증가했기 때문임.

2025년 2분기부터 중국 태양광 업황이 회복될 것으로 보이며, 오랜 침체에서 벗어나 태양광 산업이 우상향 시작 시기가 가까워오고 있는 것으로 판단됨.


● 데이터센터 향 ESS 배터리 수요 예상초과

중국 데이터센터향 ESS용 배터리의 수요가 예상을 초과하여 증가하고 있음.

데이터센터 및 PCS(전력변환시스템, AC-DC/DC-AC) 단계에서 ESS의 수요가 증가하고 있음.
1) HVDC와 데이터센터는 AI의 영향을 크게 받는 분야임.

GGII에 따르면, 데이터센터용 배터리 수요는 향후 5년간 CAGR 80%이상을 기록할 것으로 예상됨.


● 전력과 컴퓨팅 파워의 불균형 해소 : 데이터센터 + 태양광 + ESS의 조합

2024년 메타, 알파벳, 마이크로소프트, 아마존 등은 데이터센터 인프라 분야에 총 1,800억 달러를 투자하였으며 2025년에는 3,200달러를 초과할 것으로 예상되고 있음.

2030년 글로벌 범용 컴퓨팅 파워가 3.3 ZFLOPS(FP32)에 달할 것으로 예상되며, AI 컴퓨팅 파워 수요는 864 ZFLOPS(FP16)에 이를 것임.
IEA에 따르면, 2030년 글로벌 데이터센터의 전력사용량이 사회 전체 전력 사용량의 4 – 8%를 차지할 것으로 예측되며, 이는 2024년 대비 300%이상 증가한 수치임.
현재 데이터센터는 인터넷 데이터센터에서 AI 데이터센터로 진화하고 있으며 동시에 데이터 센터의 건설 방식과 분포 지역도 변화하고 있음.

건설방법에서 AI 데이터센터는 일반적으로 고전력밀도 액침냉각 서버를 채택하여 초대형 클러스터링(100MW급), 녹색화(저탄소/저전력 PUE < 1.1)의 방향으로 진행되고 있음.

분포지역을 보면, 데이터센터가 글로벌화 되는 추세를 보여주고 있으며, 아프리카, 중동, 라틴아메리카 등 전통적으로 데이터센터 건설이 취약했던 지역에서도 설치용량이 빠르게 증가하고 있음.

데이터센터의 높은 에너지 소비와 방열 수요로 인해 데이터센터는 저온환경, 낮은 전기요금, 높은 재생에너지 비율을 지닌 지역을 중심으로 발전될 것임.

이러한 배경(초대형 클러스터링, 녹색화, 개발도상국에서의 데이터센터 건설 증가, 저온환경, 낮은 전기요금, 높은 재생에너지 비율)에서 전통적인 전력망 구조는 더 이상 고용량 컴퓨팅 시설의 안정정 요구를 충족시키기 어려움.
데이터센터 + 태양광 + ESS 조합은 저탄소 클린에너지, 신뢰할 수 있는 전력공급, 높은 경제성의 이점을 바탕으로 전력과 컴퓨팅의 불균형을 해결하는 핵심 기술 경로가 되고 있음.


● 휴머노이드 로봇

Figure 02가 고객들(BMW 등)에게 납품되기 시작하였으며, 애플 또한 휴머노이드 로봇과 비휴머노이드 로봇을 도입할 예정이며, 2028년에 양산할 것으로 예상됨.

휴머노이드 로봇은 AI 기술의 가장 중요한 응용 분야 중 하나가 될 것이며, 전망이 매우 밝음.


자료인용 : Huaan Securities 발간 “전력설비 주간보고서” (2025. 03. 17)

※ 2024년 미국 태양광 기록적인 50GW 설치

● 2024년 미국 신규설치 발전원별 비중

1) 태양광 : 66% (50GW)
2) ESS : 18%
3) 풍력 : 10%
4) 가스발전 : 4%
5) 기타 : 2%

※ 태양광 + ESS 비중 : 84% (2023년 태양광 + ESS비중 : 70%)


● 2024년 미국 태양광 기록적인 50GW 설치

2024년 미국에서 태양광은 2023년 대비 21% 증가한 약 50GW가 설치되었음.
태양광은 2024년 미국 전력망에 추가된 모든 신규 전력 생산용량의 66%를 차지하였는데 이는 태양광 업계가 미국에서 기록적인 성장을 계속하고 있기 때문임.

미국 태양광은 주거용을 제외한 모든 부문에서 기록적인 연간기준 최대 설치량을 기록하였음. 주거용(4.7GW)의 경우 캘리포니아 시장의 위축과 고금리 지속의 영향으로 전년대비 31%감소하였음.

2024년 IRA의 영향이 구체화되었으며, 2025년에도 이러한 상황이 계속 이어질 것임.
정책적 불확실성이 존재하지만 이 부분은 높은 수요로 상쇄될 것이고, 데이터센터의 호황, 제조업의 증가, 광범위한 분야에서의 전기화로 인해 전력 수요는 2029년까지 4 – 15% 정도 증가할 것임.

2025년 미국의 태양광 설치량은 2024년과 비슷한 49GW가 예상됨.

자료인용 : 미국 태양광 산업협회(SEIA) & Wood Mackenzie 공동발간 “US Solar Market Insight, 2024 Year in review” (2025. 03. 12)

※ 미국 태양광 밸류체인 현황 (모듈 Capa는 미국내 수요를 충족 but 나머지는 미흡)

미국이 2025년부터 본격적으로 동남아 4개국 태양광 제품에 대한 매우 높은 수준의 반덤핑, 상계관세를 부과하기로 결정한 이유는 2025년 기준 미국 내 태양광 모듈 Capa가 미국 내 수요를 충족할 수 있다고 판단하였기 때문입니다.

동남아 4개국(베트남, 태국, 말레이시아, 캄보디아)으로부터 수입되는 태양광 모듈의 비중은 2024년 기준 전체 미국 수입 결정질 태양광 모듈의 80%이상을 차지했을 정도로 절대적이었습니다.

2025년부터는 이들 국가로부터 태양광 모듈/셀 수입이 중단될 것으로 예상되며, 미국 내 태양광 모듈업체들 중심으로 미국 내 수요를 충당할 것으로 보여집니다.

현재 기준 미국에서 가장 큰 태양광 모듈 Capa를 보유한 기업은 First Solar 8.1GW(2025년 11.6GW), 한화솔루션(Qcell) 8.4GW(2024년 기준 5.1GW)입니다.
First Solar는 박막형 CdTe 태양광 모듈을 한화솔루션은 결정질 실리콘 모듈을 생산하는데 동남아 4개국으로부터의 수입 물량이 모두 결정질 실리콘 모듈이었고 이들 물량이 올해부터 미국 수입이 중단될 예정이기 때문에 한화솔루션의 수혜가 상대적으로 높을 것으로 보여집니다.

더욱이 한화솔루션은 2025년부터 3.3GW의 태양광 셀을 미국에서 양산할 예정이며, 또한 국내에서도 태양광 셀을 생산하고 있기 때문에 미국 태양광 셀 부족에 따른 수혜도 추가적으로 입을 것으로 예상됩니다.


● 미국 태양광 밸류체인 현황

○ 태양광 모듈

미국 태양광 모듈 제조산업 또한 2024년 기록적인 성장을 하였음.

미국의 태양광 모듈 Capa는 2023년말 14.5GW에서 2024년말 42.1GW로 전년대비 190%성장하였음. 2025년 초 기준으로 미국 태양광 모듈 Capa는 50GW임.


○ 태양광 셀

모듈 제조능력의 증가 대비 업스트림 부품 제조 성장은 훨씬 더 느렸는데 이는 이들 공장들의 건설 비용이 더 비싸고 기술이 복잡하기 때문임.
미국은 2019년 이후 처음으로 2024년 Suniva의 조지아공장 1GW에서 셀 생산을 재개하였음.

2025년 1월 ES Foundry의 사우스 캐롤라이나 셀 공장이 가동을 시작하면서 미국의 결정질 실리콘 셀 제조 능력은 현재 총 2GW임. 퍼스트솔라의 박막 Capa는 10.6GW임.
한화큐셀과 Silfab Solar는 2025년 미국에서 태양광 셀을 생산할 예정임.

지난 연말 이전 태양광 셀 생산을 계획했던 여러 제조업체들이 계획을 연기, 중단 혹은 취소함에 따라 미국 내 모듈공장은 당분간 수입된 셀을 통해 미국산 결정질 실리콘 모듈을 계속해서 생산해야 함.


○ 태양광 웨이퍼

2024년 기준 미국의 웨이퍼 생산능력은 없는 상태이며, 일부 기업들은 계획했던 공장을 취소하거나 축소한 바 있음.

2024년 말 미국 정부는 미국에서 웨이퍼 제조를 할 수 있도록 하는 조치를 시행하기 시작하였음.
이들 조치에는 태양광 웨이퍼 제조업체가 45X PTC 외에도 25% 48D CHIPS Act ITC를 청구할 수 있도록 허용하고 가장 최근에 발표된 지침인 Safe Harbor table(특정 기준을 충족하면 규제나 요건을 준수한 것으로 간주하는 표 또는 목록을 의미)에 통합하는 것이 포함되어져 있음.

한화큐셀은 2025년부터 미국에서 웨이퍼 공장 가동을 시작할 예정임.


○ 폴리실리콘

REC silicon은 재가동 1년 만에 워싱턴주 Moses Lake 공장의 생산을 중단하면서 미국 폴리실리콘 생산능력을 추가로 구축하는데 어려움을 겪고 있음.
회사는 필요한 순도 수준의 폴리실리콘을 생산하는데 어려움을 겪었음.

REC Silicon을 인수하였던 한화큐셀은 더 이상 유효한 제품을 생산을 위해 기다릴 수 없다고 판단하면서, OCI 말레이시아로부터 폴리실리콘에 대한 새로운 공급 계약을 체결하였음.

자료인용 : 미국 태양광 산업협회(SEIA) & Wood Mackenzie 공동발간 “US Solar Market Insight, 2024 Year in review” (2025. 03. 12)

※ 미국 태양광 시스템 전체 설치비용 (코로나 이후 거의 유일하게 설치비용이 감소한 발전원)

2024년 4분기 기준 미국 태양광 시스템 전체 설치비용은 1년전(4Q23) 대비 거주용을 제외한 상업용과 유틸리티(고정형/추적형) 모두 하락하였습니다.

전체설치비용 : 이익 + 토목공사 + 영업비용 + 세금 + 운송 + 인허가 및 검사 + 디자인 및 엔지니어링 + 인건비 + 태양광용 지지대 + 태양광용 전기설비 + 인버터 + 태양광 모듈 포함.

유틸리티용 추적형 태양광 시스템은 1.18달러/W로 전년대비 4% 하락하였으며, 유틸리티용 고정형 태양광 시스템은 4%, 상업용 태양광 시스템은 7.6% 하락하였습니다.

코로나 팬데믹과 공급망 문제, 인플레이션 이후 미국에서는 모든 종류의 발전원들의 설치비용이 크게 상승하였으나 거의 유일하게 태양광만이 설치가격이 하락하였습니다.
그리고 이러한 경제성이 지난 2년간 미국에서 태양광 설치가 급격히 증가했던 이유였다고 볼 수 있습니다.

원전 및 가스발전, 풍력 등은 터빈을 비롯한 각종 기자재 가격이 급격히 상승했을 뿐 아니라 공사비, 인건비 등도 코로나 이전 대비 매우 크게 상승하였습니다.

특히 원전(설치기간 10년 이상)과 가스발전(설치기간 5년)은 매우 긴 설치기간이 필요하기 때문에 이로 인한 공사비와 인건비의 부담이 매우 높은 상황입니다. 또한 고금리로 인한 장기간에 걸친 이자비용 또한 사업의 수익성을 낮추는 요인으로 작용합니다.

이에 비해 태양광은 설치기간이 6개월 – 1년으로 매우 짧아 공사비와 인건비를 타 발전원 대비 대폭 절감할 수 있습니다.

자료인용 : 미국 태양광 산업협회(SEIA) & Wood Mackenzie 공동발간 “US Solar Market Insight, 2024 Year in review” (2025. 03. 12)

※ 데이터센터의 전력수요 및 전력비용

● 글로벌 데이터센터 전력수요 예상

데이터 센터는 글로벌 전력 수요를 증가시키고 있으며, 이에 따라 신재생에너지의 수요도 빠르게 증가하고 있음.

IEA에 따르면, 글로벌 데이터센터, AI 등 관련 전력수요는 2022년 460 TWh에서 2026년 620 – 1050 TWh로 증가할 것으로 예상되고 있음.

1) 미국 : 2024년 3분기말까지 미국 데이터센터는 약 50GW 이상의 전력구매계약을 신재생에너지로부터 체결하였음. 이 중 태양광 발전은 29GW, 풍력발전은 13GW였음.
미국 전력연구소는 2030년말까지 데이터 센터 향 전력 사용량이 두배로 증가하여 미국 총 발전량의 9%를 차지할 것으로 예상하고 있음.

2) 영국 : 영국 National Grid Plc의 CEO인 Pettigrew는 영국 데이터센터의 전력 수요가 향후 10년 동안 약 6배 증가할 것으로 예상하고 있음.

3) 유럽 : 2024년 1 - 3분기동안 데이터 센터가 체결한 신재생에너지 구매 규모가 5.3GW에 달했으며 이는 2023년 전체 수준을 초과한 수치임.

4) 중국 : 현재 중국에서 데이터센터는 9번째로 큰 수요처가 되었음.
2030년까지 중국의 데이터센터 전력부하가 105GW에 달할 것이며, 중국 전역의 데이터센터의 총 전력 사용량은 5,257.6 TWh (599.5GW)로 중국 전체 전력 사용량의 4.8%를 차지할 것으로 예상됨.


● 데이터 센터 운용 비용 중 전력비용의 비중 : 약 60 – 70%

데이터 센터의 전력비용은 전체 운영 비용의 약 60 – 70%를 차지함.
데이터센터의 전력소비는 주로 IT장비(서버, 스토리지, 네트워크 등), 냉각장치, 전력공급 및 배전시스템, 조명 및 기타 장비에서 발생함.

ChatGPT를 매년 50회 훈련시키기 위해 필요한 연간 전력 소비량은 최소 1,183Gwh가 필요하며, 이는 1Elops의 컴퓨팅 파워에 필요한 연간 전력 소비량이 860Gwh에 해당함.

데이터센터의 에너지 효율성을 평가하는 지표인 PUE(Power Usage Effectiveness) PUE 값이 1에 가까울수록 데이터 센터의 에너지 효율이 좋음을 나타냄.

데이터센터는 재생에너지를 통해 점차적으로 PUE 값을 낮추고 컴퓨팅 파워를 향상 시키고 있음.
참고로 중국 데이터센터의 평균전력사용효율(PUE)는 1.5이며, 재생에너지 이용률이 연평균 10%씩 증가하며 PUE값이 떨어질 것임.

자료인용 : MinSheng Securities 발간 “전력 및 공공사업 주간보고서” (2025. 02. 23)