현재 기준으로 나트륨배터리와 LFP배터리는 동일 용량기준일 때, LFP배터리의 원가가 더 저렴한 것으로 나타나고 있습니다.
현재 리튬 가격인 30만위안/톤일 경우, 나트륨배터리가격과 인산철배터리 가격(배터리 용량기준)이 비슷한 수준입니다. 나트륨 배터리가 가격 경쟁력을 지니기 위해서는 리튬가격 큰 폭으로 상승해야 합니다.

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LFP배터리와 나트륨배터리의 원가비교

리튬배터리와 나트륨배터리의 생산공정이 유사하기 때문에 같은 용량일 때 원가차이는 주로 배터리의 원료(리튬과 나트륨배터리 양극재)에 의해서 결정됨.

동일용량일 때, 탄산리튬 30만위안/톤일때 리튬인산철배터리와 나트륨배터리의 원가는 비슷한 상황임.
탄산리튬 가격이 30만위안/톤일때 LFP배터리의 이론 원료 비용은 약 0.43위안/Wh이며, 나트륨배터리(Na-Cu-Fe-Mn-O) 이론적 원료 비용도 약 0.43위안/Wh로, 두 배터리의 비용이 동일함.

올해 초 탄산리튬 공급이 증가함에 따라 탄산리튬가격은 18만위안/톤 - 15만위안/톤까지 하락 했었음.
탄산리튬 가격 15만위안/톤일 때 LFP배터리의 비용은 0.35위안/Wh이며, 나트륨이온 배터리가 0.35위안/Wh로 떨어지려면 Na-Cu-Fe-Mn-O 양극재 가격이 70위안/kg에서 40위안/kg으로 낮아져야 함.

자료인용 : shengang Securities 발간, “리튬가격 하락이 나트륨배터리 원가우위에 미치는 영향” (2023. 07. 23)

최근 전 지구적인 기상이변으로 인하여, 오는 11월 COP28(제 28차 UN기후변화협약 당사국총회)회의에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
COP28의 의장인 알 자베르 UAE 국영 석유회사 2030년까지 CEO는 재생가능에너지의 2배 확장 목표치를 제시하고 있지만 이는 불충분하다 여겨지고 있으며 IEA는 3배의 재생가능에너지 확장을 주장하고 있습니다.

IEA는 재생가능에너지를 2030년까지 현재 수준에서 3배 이상으로 확장해야 상징적 의미의 지구온도 1.5도 상승을 막을 수 있다고 말하고 있으며, 이를 위해 태양광과 풍력과 같은 신재생에너지의 대규모 확충이 필수적입니다.

Solar PV in particular is providing grounds for optimism on the pace of renewable expansion. It is on course to account for two-thirds of this year’s increase in global renewable power capacity and further strong growth is expected in 2024. At the same time, manufacturing capacity for all solar PV production segments is expected to more than double, reaching 1 000 GW a year by 2024, led by China and a growing number of projects in the United States, India and Europe. Based on those trends, the world will have enough solar PV manufacturing capacity in 2030 to meet the level of annual demand envisaged in the IEA’s net zero pathway.

IEA에 따르면, 2023년 신재생에너지 설치용량이 사상 최대로 증가할 것이라고 예상하고 있으며, 특히 태양광 발전이 이 중 2/3를 차지할 정도로 빠르게 성장할 것으로 전망하고 있으며, 2024년에는 더욱 강력한 성장이 예상되고 있으며, 2024년까지 태양광 용량이 1,000Gw에 달할 것으로 보고 있습니다.

반면 풍력은 태양광에 비해 다소 느린 성장을 보여줄 것으로 전망되고 있어, 향후 신재생에너지 시장은 태양광 발전 시장을 중심으로 성장할 것으로 예측됩니다.

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최근 전세계가 기록적인 더위를 기록하고 있으며, 이는 향후 최악의 기후변화를 피하기 위해 지구 온도의 상승을 1.5도로 제한하는 것의 중요성을 상기시켜주고 있음.

이 목표를 달성하기 위해서 2030년까지 글로벌 온실가스 배출량을 크게 줄이기 위한 에너지 분야에서의 강력한 조치를 취해야 하며, 태양광과 풍력과 같은 재생 가능한 전력 기술이 중요한 역할을 해야 함.

COP28 기후변화 회의에 앞서 2023년 업데이트될 IEA의 2050년까지 Net-Zero 로드맵에서 지구 온도 상승을 1.5도로 제한하기 위해서 에너지 효율성을 높이는 것과 동시에 화석연료를 줄이고, 광범위한 청정에너지 기술을 대대적으로 확장하는 것이 필요하다는 것을 분명히 하고 있음.

2030년까지 필요한 CO2 배출량을 감소시키는 가장 중요한 방법은 2030년 안에 재생가능한 전력 설치량을 현재 대비 3배 늘리는 것임.
이 규모로 재생가능 에너지의 용량을 확장하면 2023년에서 2030년 사이에 약 70억 톤의 CO2 배출량을 피할 수 있으며, 이는 현재 중국 전력 부문에서 발생하는 모든 CO2 배출량을 제거하는 것과 맞먹는 수치임.

이미 인상적인 진전이 이뤄지고 있는데, 2023년 재생 가능 전력 용량이 사상 최대 증가를 기록할 것으로 예상되고 있음.
재생 가능 에너지는 향후 2년 동안 전 세계 전력 수요의 모든 성장을 감당할 수 있는 궤도에 올라섰으며, IEA는 COP28에 앞서 2030년까지 재생가능 에너지 용량을 3배로 늘리도록 전 세계 정부에 요구하고 있음.

태양광 발전의 확장속도는 재생가능 에너지 용량을 3배 늘리는 것에 대한 낙관적인 근거를 제공하고 있음.
2023년 전 세계 재생 가능 전력 용량 증가의 2/3을 태양광이 차지할 예정이며, 2024년에는 더욱 강력한 성장이 예상되고 있음.

모든 태양광 발전 부문의 제조 밸류체인의 생산능력은 2배 이상 증가하여 2024년까지 연간 1,000Gw에 이를 것으로 예상되며, 중국, 미국, 인도 및 유럽의 프로젝트 수가 증가하고 있음.
이러한 추세에 기초하여, 세계는 2030년 IEA의 Net-Zero 경로에서 예상되는 연간 수요 수준을 충족할 수 있는 충분한 태양광 발전 용량을 보유하게 될 것임.

태양광 발전의 빠른 발전과는 대비되게, 풍력 터빈 공급망은 가속되는 수요에 필적할 만큼 충분히 빠르게 성장하지 못하고 있으며, 이는 주로 상품 가격 상승과 제조업체의 수익성 감소로 인한 공급망 문제 때문임.

https://www.iea.org/commentaries/tripling-renewable-power-capacity-by-2030-is-vital-to-keep-the-150c-goal-within-reach

글로벌 태양광 시장은 중국을 중심, 미국, 유럽, 인도 등에서 빠르게 성장중에 있으나, 태양광 산업 밸류체인이 중국업체들을 중심으로 구성되어 있어, 국내 시장에서는 태양광 시장에 대한 관심이 상대적으로 높지 않은 상태입니다.

중국과 미국, 그리고 인도 태양광 시장 성장의 지금 당장 직접적인 수혜를 볼 수 있는 기업들을 살펴보면 다음과 같습니다.

한화솔루션 : 태양광 발전 설치 및 태양광 셀/모듈 등 제조 (미국)
LS electric : 태양광 직류송배전 및 ESS설치 및 운영 (미국, 중국)
엘오티베큠 : 태양광 증착공정용 건식진공펌프 (중국)
지앤비에스 에코 : 태양광용 스크러버 (중국, 인도)
서진시스템 : ESS용 캐비닛 (미국)
엔켐 : ESS용 배터리 전해액 (중국)
후성 : ESS용 배터리 소재 ; LiPF6 (중국)
제룡전기 : 태양광 발전 배전용 소형 변압기 (미국)

중국 태양광 시장 호황은 배터리업체들의 ESS용 배터리 판매 호조로 이어지고 있는데, 이는 CATL이나 BYD와 같은 업체들의 실적을 통해서도 확인해 볼 수 있습니다.

CATL의 상반기 ESS용 배터리 판매량은 34Gw로 전체 배터리 판매량 170Gwh의 20%를 차지하여 ESS용 배터리 시장이 전기차 시장 못지 않은 시장을 형성해가고 있는 것을 수치로 확인해 볼 수 있습니다.

2023년 2분기만 보면, CATL의 전체 배터리 판매량은 95Gwh였으며, 이 중 19Gwh가 ESS용 배터리 판매량으로, 1분기의 15Gwh대비 약 27% 증가하였습니다.

자료인용 : Minsheng Securities 발간, CATL 보고서 (2023. 07. 26)

SMM 자료에 따르면, 2023년 1월부터 6월까지 글로벌 ESS용 배터리 출하량은 87Gwh로 전년동기 대비 122%증가하였습니다.

자료인용 : Dongguan Securities 발간, CATL 보고서 (2023. 07. 26)

ESS시스템의 구성과 역할

ESS 시스템
- 주파수 제어 및 보조 예비력
- 전력 품질 및 신뢰도 향상
- 신재생 / 소비자 에너지 관리

PMS (Power Management System)
- 상위 SCADA/EMS 정보 연계
- PCS, 배터리 감시 및 제어

PCS (Power Conditioning System)
- AC-DC 변환
- 전력품질 제어
- Modular type PCS

전력계통 연계설비
- 변압기, 차단기, 개폐기
- 계측기, 계전기
- GIMAC, GIPAM

BMS (Battery Management System)
- 배터리 상태감시
- 전력 충방전 제어

배터리
- 전력저장매체 (리튬이온, 바나듐, 납축전지 등)

자료인용 : LS Electric, IR자료 중

최근 글로벌 ESS 시장이 급성장을 하면서, LG에너지솔루션도 ESS용 LFP배터리 시장에 빠르게 진입하고자 하고 있습니다.

2026년 완공되는 미국 애리조나 ESS용 LFP 생산라인(16Gwh 규모 예정) 가동에 앞서, ESS용 LFP 밸류체인이 잘 갖춰진 중국에서 먼저 ESS용 LFP배터리를 생산하려고 하는 것으로 보여집니다.

LG엔솔 남경공장의 일부 NCM라인을 LFP로 전환함으로써 생산시설 구축에 소요되는 시간을 최소화하는 전략을 사용하는 것으로 여겨지는데, 국내 대기업의 예상보다 빠른 ESS시장 진입은 국내 2차전지 소재업체 중 ESS용 LFP배터리에 대한 노출도가 높은 기업들에게도 매우 긍정적으로 작용할 듯 보여집니다.

관련기업으로는 산화철 기업인 EG, 전해액 기업인 엔켐, 동화기업, 솔브레인, LiPF6 관련업체인 후성, 중앙디앤엠 등이 있습니다.

참고로 ESS용 인산철배터리는 안정성과 경제성, 수명이 중요하기 때문에 범용 소재들(건식분리막, LiPF6, 전해액, 천연흑연 등)의 비중이 높습니다.
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LG에너지솔루션 컨콜 중 ESS용 LFP관련 내용.

- 연내 오창 4680 원통형 생산라인 세팅 , 남경 ESS라인 LFP 전환
Q) ESS 생산 및 판매 계획 시점? ESS 하반기 실적 전망?
A) 하반기 견조한 실적 예상. 매출 크게 증가 예상되는데, 매출 인식은 적정 수익성 기반 프로젝트. 금년 남경 ESS NCM 일부 캐파를 LFP 전환. 26년 애리조나 16Gwh LFP 제품 양산 통해 북미 지역 공급.


https://www.newspim.com/news/view/20230727000439