2021년 중국 인광석 생산량은 8500만톤이며, 이중 71%가 비료생산에 사용되어 졌음.
인은 리튬인산철 배터리에도 사용되어지는데, 2021년 기준 중국에서 생산된 인광석 중 1.3%(약110만톤)만 배터리에 사용되었으나 인산철배터리의 수요가 높아지면서 인 자원의 중요도가 높아지고 있음.

전세계 인광석 매장량 1위는 모로코(73%)이며, 중국의 매장량은(4.7%)임.

인자원은 인산철배터리 생산량의 증가에 따라 수요가 빠르게 증가할 것으로 보여지나 공급은 원할하지 못할 것으로 예상됨.
리튬인산철 배터리의 2023 - 2030년의 배터리 생산량이 전기차 판매량 증가 속도와 비슷하게 움직인다고 가정했을 때, 2030년 중국의 리튬인산철 배터리 생산량은 885.2Gwh로 예상됨.
이를 생산하기 위해 필요한 인광석은 951만 6000톤으로 리튬인산철 배터리 생산에 쓰이는 인자원의 비중이 전체 인광석 생산의 9.5%에 달할 것으로 예상.

화학비료나 다른 분야의 인광석 자원에 대한 수요가 일정하다면 중국 내 인광석 생산량만으로 중국 내 수요량을 충족시킬 수 없음.
중국 내에 매장되어 있는 인광석은, 매장량도 제한적일 뿐 아니라 인광석의 품위도 낮아지고 있음.
중국에 매장된 인광석은 대부분 인 함유량이 낮음. (전 세계 인광석 평균 품위가 20%인데 비해, 중국 인광석 평균 품위는 19.4%임)

향후 중국은 인광석 자원을 대외에 의존할 것으로 예상됨.

https://dream.kotra.or.kr/kotranews/cms/news/actionKotraBoardDetail.do?pageNo=1&pagePerCnt=10&SITE_NO=3&MENU_ID=170&CONTENTS_NO=1&bbsGbn=01&bbsSn=243%2C403%2C257%2C254&pNttSn=195883&recordCountPerPage=10&viewType=&pStartDt=&pEndDt=&sSearchVal=&pRegnCd=&pN

한국단자

현대차그룹 14년만에 친환경차(BEV + PHEV/HEV + 수소차 등)가 누적 판매대수가 400만대를 돌파
2030년, 현대차그룹 연간 전기차 목표 판매 대수 : 364만대 (31개 모델)

2023년 현대차 생산량 21% 증가 예상.

차량용 커넥터 매출 비중 : 71% / 가정용 커넥터 7% / 기타 22%
2022년 차량용 커넥터 가격 7% 인상 / 가정용은 4% 가격 인상

주요 원자재는 구리와 레진인데, 2023년 구리의 가격은 하향 안정화 중

2022년 구리가격 9.4% 상승 / 레진(PBT) 10.8% 상승
2022년 가격인상에도 불구하고 원자재가격 상승으로 이익상승으로 연결되지 못하였으나, 2023년 주요원자재 가격 하락으로 이익률이 올라갈 것으로 기대

2023년 Q / P / C가 모두 좋아질 것으로 기대됨.

https://www.youtube.com/watch?v=GoXhrW1VqjY

중국 인산철배터리용 전해액 원가 및 이익 분석을 보면, 원자재가격이 전해액 가격보다 더 빠르게 하락함에 따라, 전해액 업체들의 마진이 점차 개선되고 있는 모습을 보여주고 있습니다.

2021년까지 빠른 원자재가격 상승이 전해액판가 상승률보다 빨라 이익구조가 악화되었으나, 2022년들어 원자재가격의 안정화와 하락으로 인하여 전해액 업체들의 이익도 안정화되고 있는 것을 알 수 있습니다.
2022년 이후 원자재가격 및 전해액 가격이 둘 다 빠르게 하락하였으나, 중국 전해액 업체들의 이익규모는 계속 유지되고 있는 모습을 보여주고 있습니다.

상기 전해액 및 원자재 가격비교 차트는 LFP배터리향 전해액 가격을 기초로 한 것인데, 삼원계 배터리용 전해액도 이와 유사할 것으로 보여집니다.


중국 전해액 원가 및 이익분석

2022년 4월 LFP 배터리용 전해액 마진은 약 9,301위안/톤, 2023년 4월 기준 LFP 배터리용 전해액 마진은 약 12,959.31위안/톤임.

업스트림인 탄산리튬 가격이 차츰 상승하고 있으며, 전해액의 주원료인 LiPF6 또한 탄산리튬 가격 영향으로 가격이 안정되고 있으며, 전해액 용매 및 첨가제 가격도 하락세를 멈추고 횡보를 하고 있어, 전해액의 생산원가의 변동폭이 적어지고 있음.

2023년 4월 전해액 평균가격은 전월대비 하락하였고, 이익도 전월대비 하락하였음.

(참고, 상기 전해액 원가 및 이익 계산 방법은 전해액 원료의 비율에 따라 임의적으로 계산한 것으로 각 업체들의 생산규모나 고정비 차이 등에 따라 실제 원가 및 이익은 달라질 수 있음.)


https://baijiahao.baidu.com/s?id=1765135509993447837&wfr=spider&for=pc

천보의 2023년 1분기 보고서를 내용 중, 2차전지 소재부문 생산실적 및 금액을 보면, 생산량은 2022년과 2021년 대비 큰 차이가 없는데 비해,
생산금액은 톤당 3,632만원으로 2022년 평균 8,011만원과 2021년 평균 6,176만원 대비 크게 하락해 있는 것을 알 수 있습니다.

2022년 평균 대비 약 55%정도 감소하였으며, 이는 1분기 천보의 매출이 크게 감소한 직접적인 원이 되었음을 알 수 있습니다.

중국 첨가제/리튬염 가격에 연동되는 천보의 매출 및 이익은 2023 상반기까지 부진할 것으로 보이며, 향후 리튬염 및 첨가제 가격 동향에 따라 실적이 연동될 것으로 보여집니다.

엔켐의 2023년 1분기 실적은 매출 1,455억 / 영업이익 149억으로 양호한 실적을 보여주었습니다.
특히 영업이익률 10%를 달성함으로써, 매출구조가 안정화되고 있음을 확인할 수 있었습니다.

현재 엔켐은 미국, 중국 등지에서 capex 투자를 지속하고 있는 상황임에도 불구하고 영업이익률 10%를 달성하였다는 것은 의미가 있으며, 시장이 오해하고 있는 전해액 사업의 마진율은 낮다는 선입견을 불식시켜주는 실적이라고 할 수 있습니다.

회사측에서 말하는 전해액 사업의 정상이익률은 15%이며, 향후 매출이 늘어나고 원자재가격이 안정화되면 엔켐의 이익률도 더 좋아질 것으로 기대됩니다.

22년 3분기부터 영업이익이 증가하기 시작한 것은 전해액의 원자재인 리튬염, 첨가제, 용매가격이 하향 안정화되기 시작했기 때문이며, 전해액 업체들의 이익률 호전은 앞으로도 계속해서 이어질 것으로 보여집니다.

특히 엔켐의 경우, 미국 공장이 SK온의 조지아 공장의 낮은 가동률과 LG엔솔 얼티멈1 공장의 지연으로 아직 정상화가 이루지지 않은 상황임에도 불구하고 영업이익률 10%를 달성하였기 때문에, 향후 미국공장의 가동률이 상승하면 엔켐의 매출 및 이익률의 증가 속도는 더욱 빨라 질 것으로 기대됩니다.

광무의 23년 1분기 실적이 다소 실망스럽게 나왔는데, 이는 2022년 4분기에 리튬염 유통 매출이 몰렸었기 때문으로 보여집니다.

2022년 관리종목 탈피를 위해 광무는 영업이익 흑자를 달성해야 했고, 이런 과정에서 22년 4분기에 리튬염 유통 매출이 몰려 23년 다소 부진한 실적을 시현한 것으로 보여집니다.

다만 적은 매출액(53억 / 이중 2차전지 소재 매출은 38억)에도 불구하고 매출총이익 6억을 기록하여, 판관비가 약 10억대 초반(23년 1분기에는 법률비용 등 1회성 비용으로 이전보다 좀 더 많이 나왔음)임을 감안하면 약 분기별 약 50억 대의 리튬염 유통매출이 BEP 분기점으로 보여집니다.


“광무는 올해 이차전지 소재 생산업에 진출해 새로운 성장동력 확보에 나설 계획이다. 유통 분야에서는 글로벌 시장에서 안정적 수익을 창출하고, 생산 분야에서는 고마진 구조의 기초 소재를 통해 강력한 포트폴리오를 구축한다는 방침이다.

광무 관계자는 "1분기는 지난해 체질 개선에 따른 비용이 집행된 과도기"라며 "2분기부터 사업 효율화 추진으로 양적·질적 성장을 회복할 것으로 기대한다"고 말했다. 이어 "K-배터리 밸류체인과 공동으로 글로벌화를 적극적으로 추진하며 경쟁력을 강화해 나가겠다"라고 말했다.”


1분기 실적 발표 이후 회사는 기사를 통해 1분기 적자에 대한 이유에 대한 설명을 하였으며(오창/제천공장 설비투자, 법률비용 및 거래소 조사대응 비용, 환차손 등) 2분기부터는 양적 질적 성장을 회복할 것이라고 하였습니다.

특히 기사의 하단에 소재 생산업에 진출해 리튬염 유통 외 새로운 성장동력을 확보해 나갈 계획이라고 언급하였는데, 이는 현재 광무가 추진 중에 있는 첨가제 업체 M&A와 관련된 내용으로 보여집니다.

또한 K-배터리 밸류체인과 공동으로 글로벌화를 적극적으로 추진한다는 내용도 언급되어 있는데, 이 또한 엔켐과의 첨가제 JV를 염두한 내용이 아닌가 조심스럽게 추측해 봅니다.

엔켐과의 첨가제 JV와 관련해서는 이미 공식화된 엔켐, 중앙디앤엠의 리튬염(LiPF6) 생산을 위한JV인 “이디엘”을 참고하면 될 것으로 보여집니다.


https://n.news.naver.com/mnews/article/008/0004887419?sid=101

엔켐은 지난 5월 11일 315억 규모의 11회차 CB 발행에 이어, 1,100억 규모의 추가적인 CB 투자유치를 성공하였습니다.
그리고 이미 발행을 한 1,415억 CB외에 조만간 또 다른 CB의 추가 발행도 예정되어 있는 것으로 보여집니다.

“투자방식은 엔켐이 발행하는 전환사채(CB)를 인수하는 구조다. 이번 투자유치는 별도의 입찰 절차 없이 엔켐이 제시한 투자조건을 수용하는 투자자를 대상으로 북빌딩 방식으로 진행됐다.”

기사에서 언급된 바와 같이, 엔켐의 CB는 투자자들의 입장보다는 엔켐의 입장이 더 많이 반영된 것으로 보여지는데, 예상하건 데 오정강대표의 지분율 방어를 위한 콜옵션 조항 등 엔켐 측에 유리한 조항 등이 포함되어져 있을 것으로 보여집니다.

오정강 대표의 낮은 지분율로 인해 엔켐의 자금조달에 있어 엔켐 오정강 대표의 지분율 희석을 최대한 막으려는 엔켐 측의 요구는 지금까지 엔켐이 자금조달을 어렵게 하는 요인 중 하나였으나, 이번 발행에서 알 수 있듯 엔켐측이 제시한 조건을 투자자들이 받아들였다는 것은 그만큼 엔켐의 성장가능성을 투자자들도 인정했다는 의미로 보여집니다.

엔켐의 1분기 실적(OPM 10%달성), 미국 T사와의 납품 가능성 등이 투자 유치 성공의 요인으로 작용한 것으로 보이며, 이번 CB발행을 통해 엔켐은 회사가 말한대로 100만톤 규모의 전해액 Capa 증설을 계획대로 진행할 수 있는 자금을 확보하여, 증설속도가 한층 더 빨라질 수 있을 것으로 기대됩니다.

https://m.thebell.co.kr/m/newsview.asp?svccode=00&newskey=202305160948276640101366

이번 12회차 CB 1,100억 발행으로 오정강대표가 행사해야하는 콜옵션의 규모는 2,583억으로 늘어난 상태입니다.

엔켐이 발행한 메자닌들을 보면 한결같이 콜옵션 비율이 높다는 것을 알 수 있고(40 – 50%), 이는 오정강대표의 엔켐의 지분율 방어를 위한 것입니다.

콜옵션을 행사해야하는 기간이 2023년부터 2025년이기 때문에, 엔켐 오정강 대표는 최소한의 경영권을 방어할 수 있는 지분율을 확보하기 위해 앞으로 계속해서 콜옵션을 행사해야 할 것입니다.
그리고 콜옵션의 규모가 2,583억으로 개인으로 감당하기 어려울 것으로 보이기 위해, 향후 오정강 대표는 이를 위한 다양한 방법들을 강구해야 할 것으로 보여집니다.

글로벌 전해액 1위 업체인 Tinci의 2022년 전해액 생산량은 32만톤으로 추정되며(EVTANK 추정), 이는 21년 대비 122% 증가한 수치임.

Tinci는 LiPF6를 내재화 하였는데, 2022년 기준 Tinci의 LiPF6 생산능력은 5.8만톤으로 이는 전해액 48만톤을 생산할 수 있는 수량임.
Tinci의 LiPF6 내재화율은 90% 수준.

참고로 1톤의 전해액 생산을 위해 1,200kg의 LiPF6가 필요함.

(참고 : 중국 ZhongTai 증권 “Tinci”보고서, 2023년 4월 23일 발간)

국내 양극재 연구의 선구자인 한양대 선양국 교수의 대담이 있어 중요 내용 몇 단락을 적어봅니다.

국내 2차전지 산업에 대해서 좀 더 긍정적인 뷰를 가지고 계신 선양국 교수와 다소 보수적인 견해를 가지고 계신 박철완 교수의 대담인데 2차전지 산업에 대해 한 번 더 생각해볼 수 있는 좋은 내용으로 보여집니다. 하지만 굳이 제목을 “에코프로 초격차 기술 없다”로 달았어야 했는지 다소 의문이긴 합니다.

Q.. 미국 인플레이션감축법(IRA)으로 중국 업체가 전 세계 2차전지 공급망에서 배제된 게 아닌가요.
A. 박철완 이미 중국 기업은 여러 우회로를 찾는 모습입니다. 예컨대 CATL이 각각 포드 및 테슬라와 합작사를 설립하는 이야기도 나오고 있습니다. 그래도 합작 공장을 세울 때까지 중국이 못 들어오겠구나 싶습니다. 하지만 테슬라가 다른 방법으로 중국 기업을 미국으로 데리고 오고 있죠. 투자자들이 IRA 해석에서 놓치고 있는 부분이 핵심 광물에 해당하는 것은 리튬과 니켈·코발트 등이지 중국이 주로 만드는 LFP에 들어가는 ‘철’이 빠진다는 겁니다. 리튬 문제만 해결하면 중국산 LFP를 쓰고도 보조금을 받을 수 있다는 의미죠. 실제로 테슬라가 리튬 정제 시설을 착공했다고 하는데, 테슬라산 리튬을 쓰는 방식으로 중국 업체가 광물 규정을 피할 수 있다는 예상도 가능합니다.

=> IRA 핵심광물에 철이 들어가지 않기 때문에, 중국 기업들이 리튬문제 만 해결하면 중국산 LFP 배터리를 사용해도 일부 보조금을 받을 수 있다는 내용인데, 현재 IRA 법안 아래에서 나타나는 제도적 허점으로 보이며, 이러한 제도적 허점을 노려 중국업체들의 미국시장 진출을 위한 다양한 시도들이 있을 것이며, 조만간 발표될 미국의 해외우려단체(FOEC)에 관한 세부안 내용에 따라 중국산 LFP 배터리의 우회로가 생길 수도 있다고 보여집니다.

다만 미국과 중국의 분쟁은 경제적 요인이 아닌 정치적 요인이기 때문에, 중국업체들로 인해 미국 시장에서 한국 배터리업체들의 주도권이 훼손되는 일은 없을 것으로 보여집니다.

반면 선 교수는 ‘화학’이 기반인 배터리 산업을 테슬라가 쉽게 따라잡을 수 없을 것으로 전망했습니다.
A. 선양국 : 완성차의 (배터리) 내재화는 쉽지 않습니다. 개인적으로 서양보다는 한국과 중국· 일본 등 동양이 배터리 기술의 적합한 인력과 국가적 구조를 가지고 있다고 봅니다. 무엇보다 2차전지는 전자나 기계 산업이 아니라 ‘화학’산업이라 업종 간 차이가 크다고 할 수 있겠지만 한국 배터리 업계처럼 하이퀄리티 제품을 만들기 쉽지 않아 보입니다. 시간이 오래 걸릴 것으로 예상됩니다. 원통형 4680 배터리는 삼성SDI와 LG에너지솔루션도 개발하고 있죠. 두 업체는 곧 양산하겠지만, 테슬라는 더 오랜 시간이 걸릴 것 같습니다. 특히 실리콘 음극재를 탑재하겠다고 하는데 기술적으로 어렵다고 저는 판단합니다. 쉽다면 왜 일본이나 한국·중국은 안 쓰겠습니까? 투자받기 위한 발표는 좋지만 과연 실제로 될 것이냐는 다른 문제라고 봅니다.

=> 테슬라의 4680배터리는 기술적으로 미성숙한 상태로 기존 2170배터리보다 에너지밀도, 출력 등에서 열위를 보여주고 있습니다. 또한 높은 기술을 요하는 하이니켈이나 실리콘음극재 적용 등에 어려움을 겪고 있는 상황입니다.
하이니켈과 실리콘 음극재 등을 통해 에너지 밀도를 높이기 위해서는 셀의 열관리가 중요한데, LG엔솔과 SK온 같은 업체들도 이부분에 있어 많은 어려움을 겪고 있는 상황입니다.
2170보다 열관리가 어려운 4680셀에서 테슬라의 현재 기술로 2020년 테슬라가 말했던 스펙의 4680배터리를 제조하는 것은 쉽지 않을 것으로 보여지며, 특히 건식공정의 적용은 현 시점에서 매우 어렵다고 볼 수 있습니다. (건식공정은 인산철배터리에 더 적합해 보입니다.)

결국 LG엔솔이나 SDI가 4680 양산화를 가장 먼저 이룰 것으로 보여지며, 테슬라도 4680배터리를 기존 배터리업체들로부터 공급받을 가능성이 높아 보입니다.


Q.좋은 2차전지 기업을 가려낼 수 있는 방법이 있을까요.
A.선양국 : 주식전문가는 아니지만 유망한 2차전지 기업은 공급망을 확보한 기업입니다. 좋은 제품을 생산하는 것만큼 원료를 싸게 가지고 오는 게 중요한 시대입니다. 특히 원료 중에 제일 중요한 게 리튬과 니켈입니다.


=> 결국 선양국 교수 말대로 2차전지 기업 중 수직계열화를 이룰 수 있는 기업이 향후 2차전지 소재 업체 중 가장 빠르게 시장장악력을 높여 나갈 것이라고 보여집니다.

포스코 그룹과 에코프로 그룹, 그리고 전해액 부문에서 엔켐과 같은 업체들이 향후 한국 2차전지 소재 업체들 중 시장점유율을 높여 나갈 것으로 보여집니다.
현재는 2차전지 성장기의 초입으로 많은 업체들이 우후죽순으로 생겨나고 있지만, 결국 규모의 경제와 수직계열화를 이룬 업체들로 밸류체인이 형성될 것으로 보여집니다.


https://www.joongang.co.kr/article/25162531

Tinci의 2023년 1분기 매출은 43.1억 위안으로 전년동기 대비 16.2% 감소하였음.
1분기 영업이익률은 30.5%.

Tinci는 수직계열화를 위한 지속적 투자를 통해 원가 우위를 갖추고 있음.
인, 황, 불소, 염소를 기반으로 한 다양한 핵심 원재료를 스스로 공급함으로써 원가구조를 최적화하여 비용을 통제하고 이를 통해 시장점유율을 끊임없이 늘려 나가고 있음.
LiPF6의 내재화와 첨가제 자체 공급 비율을 높임으로써 원가 통제 능력을 더욱 더 강화하고 있는 중임.

탄신리튬을 제외한 배터리 소재의 대부분이 과잉공급 상태임. 업스트림의 Capa증설 속도가 수요증가보다 빠르기 때문에 전해액 원소재의 과잉공급이 나타나고 있음.

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글로벌 1위 전해액 기업인 Tinci는 중국 소재기업들이 공급과잉으로 어려움을 겪고 있음에도 불구하고 수직계열화와 규모의 경제를 통한 원가경쟁력으로 중국 시장 점유율을 계속해서 늘려가고 있으며, 23년 1분기에도 30%라는 높은 영업이익률을 달성하였습니다.

중국의 2차전지 산업 침체가 오히려 시장 Tinci의 시장 지배력을 더욱 더 높여주는 계기로 작용하고 있는 것으로 보여집니다.

중국 2차전지 소재 시장은 지난 3년간의 호황기 동안 과다한 Capa 증설과 업체 난립으로 현재 과잉공급의 어려움을 겪고 있는 것으로 보이며, 이 시기를 통해 규모의 경제와 수직계열화를 갖춘 소수의 기업으로 관련 생태계가 재편될 것으로 보여집니다.

Tinci의 사례는 수직계열화가 얼마나 중요한지를 알 수 있게 해주는 하나의 사례로 국내 소재기업 투자에 있어 좋은 참고사항이 될 것으로 보여집니다.

국내 전해액 업체 중, 엔켐이 Tinci와 같은 수직계열화의 길을 가고 있는 것으로 보여지고 있어 다른 경쟁업체들과의 간극을 앞으로도 계속 벌려 나갈 것으로 보여집니다.

KIST 에너지저장 연구센터의 정경윤 센터장의 배터리 산업에 대한 의견을 질의응답 식으로 진행한 내용인데 매우 양질의 배터리 관련 컨텐츠로 참고할 부분이 많았습니다.


2. 배터리 연구 방향이 국가별로 다른 이유

인산철계 양극재의 이론적 용량은 170mAh/g이며 더 이상 올라갈 방법이 없음
3원계(리튬코발트옥사이드)의 이론적 용량은 273mAh/g 정도로 두 양극재 사이의 차이가 많이 남.

초기 리튬코발트옥사이드계 양극재는 약 150mAh/g이었으나 하이니켈화 되며 용량이 늘어나면서 최근 200mAh/g까지 올라와 있는 상황이며, 향후 에너지 밀도 개선 여지가 인산철계보다 높음.

중국 배터리들은 3원계에서 기술적으로 한국업체들에게 뒤쳐지다 보니, 보급형 차량 중심으로 인산철배터리를 집중하였음.


6. 배터리 양산이 어려운 직접적인 이유

배터리 양산은 소재기술과 공정기술의 집합체로 후발주자 들이 진입하기 매우 어려운 분야임.

양극재의 예를 들면, 양극재는 활물질의 모양까지 컨트롤을 해야함.

입자의 모양 및 크기 등을 제조사의 요구에 따라 동그랗게도 길게도 만들기도 해야 하며, 균일하게도 혹은 의도적으로 크기도 다르게(bi-modal 또는 multi-modal로 해서 전극을 만들었을 때 packing density가 높게 끔 컨트롤 해야함) 만들기도 해야 함.

양극재 입자 내의 안쪽부분과 바깥쪽부분 농도를 다르게 만들기도 함. (예, 입자 바깥쪽에 니켈이 있으면 불안정하지만, 안쪽의 농도를 높이고 바깥쪽의 농도를 낮게 하면 좀 더 안정화시킬 수 있음) : 한양대 선양국 교수의 농도구배형 양극재 기술

바인더, 도전재의 사용 및 혼합비율, 집전체(얇게 만들면서 인장강도를 높여 잡아당기면서 공정을 해도 찢어지지 않게 하는 기술) 기술, 셀조립 단에서 적층을 최적화 시키는 방법(전해액이 잘 스며들면서 밀도가 높게 셀 안에 패킹하는 법), de-gassing 방법 등 수많은 노하우 들이 혼합되어져서 수십만개의 셀이 동일한 조건에서 생산되어야 하기 때문에 배터리의 양산 수율을 잡는 것이 매우 어려움.

다양한 모양의 활물질들(입자)을 균일하게 하고 생산 시 균일한 조건으로 대량 양산을 하는 게 매우 어려운 일이며, 많은 시간이 소요되는 부분임.

최적화된 방법도 규모가 달라지고, 라인이 달라지면, 거기에 맞게 또 모든 작업들을 다시 해야함.
똑 같은 장비와 동일한 조건이라도 동일한 결과물이 나오는 것이 아니기 때문에 그 안에서 미세조정을 해야 함.

후발주자들이 이러한 시행착오를 겪는 동안 선행업체들은 계속해서 기술개발을 통해 기술격차를 유지할 수 있음.


7. 인산철 배터리 VS 삼원계 배터리

기술적으로 개선할 여지가 많은 것은 삼원계 배터리임.
인산철의 이론적 용량은 170mAh/g으로 어떻게 해도 늘어나지가 않음. (철의 비중을 조절하고 다른 물질을 첨가함으로써 전압을 조절하는 것은 가능하나 용량 자체가 늘어나지는 않음)

인산철배터리는 어느정도 결정된 소재를 가지고 하는 것이기 때문에 소재단의 발전보다는 공정최적화를 통해서 배터리를 개선하는 방향으로 발전하고 있음. (셀투팩, 셀투샷시 등)

삼원계 배터리는 공정단 뿐 아니라 소재단에서도 더 발전될 여지를 가지고 있음.

인산철은 인산철 배터리라고 명칭이 정해져 있지만, 삼원계는 NCM523 / 811 / 9반반 또는 NCMA, NCA, 코발트프리, 하이망간 등 명칭이 계속해서 바뀌어 나가고 있음.
삼원계는 향후 유사한 구조의 다른 성분으로 발전하는 것까지 향후 소재가 발전할 수 있는 여지가 더 많이 있음.


8. 한국과 중국의 배터리 기술력 비교

정부에서 기술수준 평가를 매년 진행하고 있음.
얼마전까지 기술수준 평가(셀, 소재, 공정 기술 등)를 하면 대부분 일본이 1위를 하였으나,
최근 평가를 보면, 셀 기술에서는 한국이 1위로 평가되고 있음.
소재기술은 발전을 더 해야 하는 부분이 있으나, 전체적인 평가는 한국이 가장 앞서 나가고 있다고 조심스럽게 평가할 수 있음.

그러나 산업은 기술 뿐 아니라 시장 환경도 함께 고려되어져야 함.
현재 소재의 많은 부분을 중국의 수입에 의존하고 있음.

중국의 공정기술(셀투팩, 셀투샷시 등)과 리튬인산철 배터리 기술들은 국내업체들도 예의 주시해야 함.


9. 업계에서 신경 쓰는 기술 경쟁 이슈는

인산철배터리의 경우 국내에서 LG엔솔은 생산을 하고 있고, 삼성SDI는 많은 물량은 아니지만 일부 하고 있음.

삼원계 배터리에서 기술적 이슈는 양극재의 성능을 어떻게 더 높일까 하는 부분임. (구반반, 망간리치 등)

그 외, 음극재는 흑연의 에너지 밀도를 더 이상 높이기 어렵기 때문에 실리콘 적용을 시도하고 있음.

학계에서는 전고체, 리튬-메탈, 나트륨전지 등 다양한 연구가 진행되고 있음.

과거에는 충전, 주행거리가 가장 큰 이슈였으나, 최근 들어 대중화를 위해 가격 문제가 중요 이슈가 되고 있음.

충전 인프라 문제도 중요한 이슈인데, 전력망을 확충하거나 충전시설에 소규모 ESS를 설치하여 충전하는 방법 등이 고려되고 있음.

신재생에너지를 통해 향후 발전을 많이 해야 하는데, 신재생에너지는 ESS가 필수적으로 동반되어져야 함.

향후 배터리는 전기차용, ESS용, IT용 등으로 세분화 되어져 용도에 맞는 다양한 물성을 지닌 다양한 배터리가 필요하게 될 것임.
전기차용은 부피당 에너지 밀도가 높아야 하고, 차의 수명과 배터리의 수명이 같아야 함.
IT용은 가격보다, 소형화가 중요
ESS는 가격경쟁력이 가장 중요함. ESS는 용량이 기가 수준이기 때문에 가격경쟁력이 최우선적으로 고려되어져야 함. 공간의 제약이 덜하기 때문에 전기차용 보다 부피당 에너지 밀도는 덜 중요함.

배터리 산업은 시장 예측기관에 따라 다르지만 전기차 시장 만 2030년 10배 이상 커질 것으로 예측되는데, 인프라시장을 고려한다면 배터리 산업의 성장속도는 훨씬 커질 것으로 예상


11. 개발단에서 바라본 ‘공급망’ 이슈는?

전기차 이전 리튬의 사용량은 크지 않았으나 전기차 보급이 빨라지면서 리튬의 소요량은 급속도로 증가하여, 매장량과는 별도로 생산량에 문제가 생긴 상태임.

니켈은 이전에도 스테인리스 강 등에서 많이 사용되어져 왔기 때문에 리튬에 비해 사정이 좀 더 나은 편임.

코발트는 60% 이상을 콩고에서 생산되기 때문에 가격 문제 뿐 아니라 인도적 문제도 있는 광물임.

대부분의 광물 정제가 중국에서 이뤄지는 이유는 기술의 문제라기 보다는 환경적 문제가 더 크다고 할 수 있음.
정제 과정에서 많은 유해물질들이 배출되기 때문에 선진국에서 정제 사업을 하는 것이 쉽지 만은 않은 상황임.

2차전지 소재 및 원자재의 특정국가(특히 중국)의 의존도가 매우 높은 상황이기 때문에 이에 대한 개선책이 반드시 필요한 상황임.


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