2023년 상반기 미국의 신규 발전용량은 공급망 문제 등으로 인하여 당초 기대에 미치지 못하였으나, 하반기에는 상반기(16.8Gw)의 2배가 넘는 35.2Gw의 신규 발전용량이 추가될 것으로 전망되고 있습니다.

특히 태양광과 BESS(Battery Energy Storage System)의 신규 설치 용량이 각각 19.3Gw, 7.8Gw로 하반기 예상 설치용량의 77%를 차지하고 있습니다.

하반기 미국 태양광 및 ESS시장에 대한 기대가 높아지고 있는 상황입니다.

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2023년 상반기 디벨로퍼들은 16.8Gw의 신규 유틸리티 규모(Utility-scale)의 발전용량을 설치하였음. 하반기 35.2Gw의 용량을 추가로 설치할 계획임.

2023년 상반기 전체 신규설치 용량의 약 35%(5.9Gw)를 태양광이 차지하였음.
상반기 설치된 16.8Gw는 연초 예상하였던(디벨로퍼나 프로젝트 담당자들이 보고했던) 용량보다 4.6Gw 적었는데, 이는 공급망 제약 때문이었음.

2023년 상반기 기준, 태양광 다음으로 천연가스 발전이 5.7Gw(34%)로 그 뒤를 이었으며, 풍력이 3.2Gw(19%), BESS가 1.8Gw(11%) 순이었음.

2023년 하반기 디벨로퍼들은 35.2Gw를 신규 발전용량을 추가할 계획이며, 태양광이 19.3Gw(55%), BESS가 7.8Gw, 풍력이 4.9Gw 순임.
이 중, 태양광 4.6Gw와 BESS 3.1Gw는 원래 상반기에 계획되었다가 하반기로 재조정 되었음.

https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=57340

미국은 탄소감축을 위해 2023년 15.3Gw의 노후 발전시설을 폐쇄할 예정입니다.
이미 상반기에 8.2Gw의 노후 발전시설이 폐쇄되었습니다.

폐쇄된 발전소 중 64%가 석탄화력 발전소이며, 30%가 천연가스 발전소가 될 예정이며, 2023년 연초 가동 중이던 미국 석탄화력의 5%인 9.8Gw가 폐쇄될 것으로 예상됩니다.

https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=57340

중국의 전기차 수출은 7월 8.8만대를 기록하여, 전체 전기차 출하량 73만대 중 약 12%를 차지하였습니다.
참고로 7월 중국 전기차 수출 중 비야디가 1.81만대를 기록하였으며, 나머지 대부분은 테슬라 등 해외 브랜드 전기차의 수출량입니다.

자료인용 : Shangai Securities 발간, “전력설비 및 신재생에너지 주간 보고서” (2023. 08. 08.)

2023년 7월 중국 태양광용 실리콘 생산량은 11.56만톤으로 전월대비 -4.86% 감소하였습니다.

중국의 실리콘 생산량은 2022년 말부터 본격적으로 증가하기 시작하였으며, 주요 실리콘 제조업체들이 계속해서 증설을 진행하고 있어 앞으로도 실리콘 생산량은 계속 증가할 것으로 예상됩니다.

다만 2023년 하반기에는 계절적 영향과 가동률 감소로 인하여 생산량 증가가 큰 폭으로 발생하지는 않을 것으로 보이나, 2023년말이나 2024년초부터는 다시 생산량이 점차적으로 증가할 것으로 보여집니다.

자료인용 : Shangai Securities 발간, “전력설비 및 신재생에너지 주간 보고서” (2023. 08. 08.)

엔켐과 중앙디앤엠의 LiPF6 생산 합작법인인 “이디엘”의 파트너가 중국의 DFD(다불다)로 최종 확정되었습니다.

DFD는 글로벌 전해액 1위 업체인 Tinci와 함께 중국 LiPF6시장을 과점하고 있는 업체로, 2022년 기준 중국내 LiPF6점유율 30%로, Tinci의 32%에 이어 글로벌 LiPF6시장에서 2위를 차지하고 있는 업체입니다.

참고로 중국 LiPF6시장은 Tinci, DFD, Ruitai, Bikang, Yongtai 등 상위 5개 업체가 전체 시장의 86%를 장악하고 있으며, 실질적으로 Tinci와 DFD 두 업체에 의해 과점 되어있는 상황입니다.

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중국 전해액 업체의 높은 이익률(약 30%전후)의 근간은 핵심 원자재인 LiPF6의 내재화에서 비롯

글로벌 1위 전해액 업체인 Tinci는 주요 글로벌 전해액 기업 중 유일하게 LiPF6를 내재화하여 높은 이익률과 시장 지배력을 높여가고 있음.

전해액 업체에게 있어 LiPF6는 가장 중요한 원소재이며 전해액의 이익률을 결정하는 핵심 소재임.

전해액에서 전해질염(Salt)은 금액기준으로 전체 원재료 중 약 40-50%를 차지하며, 용매 25-30%, 첨가제 20-30%로 구성되어 있습니다. 또한 전해질염의 80 - 90%이상(경우에 따라서는 100%)이 LiPF6로 구성

전해질염은 삼원계나 LFP에 따라, 또는 삼원계도 니켈함량의 비중에 따라, LFP도 전기차용이냐 ESS용이냐에 따라서 LiPF6 + 알파(특수전해질염)의 구성 성분이 달라짐.

전해질염은 배터리의 종류와 요구성능에 맞게 LiPF6를 기본으로 소량의 F전해질(LiFSI), P전해질(LiPO2F2), D전해질(LiDFOP), B전해질(LiBOB), LiBF4 등이 소량 첨가되어 지며, LiPF6는 전체 전해질염 구성의 80 - 100%를 차지.

현재 LiFSI, LiPO2F2, LiDFOP의 원재료로 LiPF6가 사용되어지기 때문에 전해질염에 있어 LiPF6의 비중은 절대적이라고 할 수 있음. (천보를 비롯한 중국 LiFSI 제조 업체들은 LiPF6를 원재료로 사용하지 않음으로써 생산단가를 낮추려고 노력 중)

전해질염(Salt)에서 LiPF6가 차지하는 비중이 절대적이며, 글로벌 LiPF6가 소수의 중국업체들에 의해 과점되어 있기 때문에 LiPF6의 안정적 공급망 확보는 모든 전해액사들의 최우선 과제

중국 LiPF6 시장도 소수의 업체들에 의해 과점되어 있는 상황인데, 상위 5개 업체(Tinci天赐材料, DFD多氟多, Ruitai瑞泰新材, Bikang江苏必康、Yongtai浙江永太)가 전체 시장의 86%를 장악하고 있으며, 특히 Tinci(32%), DFD(30%) 양사에 의해 사실상 과점

LiPF6는 글로벌 뿐 아니라 중국 내에서도 소수의 업체(Tinci, DFD 등)에 의해 과점되어 있다보니, 글로벌 전해액 업체들에게 있어 LiPF6의 안정적 확보는 사업의 핵심요소

엔켐도 DFD에 지분투자를 함으로써 LiPF6의 안정적 공급망 확보에 심혈을 기울이고 있으며, 더 나가 국내 새만금에 DFD, 중앙디앤엠과 함께 5만톤 규모의 LiPF6 생산시설을 건설 할 예정 (이후 10만톤까지 증설하고 미국 등 해외에서도 LiPF6 생산시설 건설 예정)

엔켐, 중앙디앤엠과 DFD가 계획하고 있는 5만톤 규모의 LiPF6 생산시설은 현재 기준 단일규모로는 세계 최대의 LiPF6 생산시설임.

LiPF6를 생산하는 주요 방식은 6가지로, 유기용매법, 불화수소용매법, 기체고체법, 유변상법, 고형법, NaPF6(육불화인산나트륨)전환법이 있으며, 이 중, 유기용매법과 불화수소용매법이 가장 많이 사용.

유기용매법은 Tinci와 Shida가 주로 사용하는 방식이며, 불화수소용매법은 DFD 등의 기업들이 사용

유기용매법은 작업환경이 상대적으로 좋아 수율이 높고, 생산원가가 낮으며, 설치비용이 크지 않은 장점을 가지고 있음. 그러나 불화수소용매법에 비해 순도가 낮으며 불순물 함량이 높은 단점을 지님.
때문에 유기용매법은 LFP 배터리와 같이 비교적 낮은 성능을 요구하는 배터리에 많이 사용되어지며, 보다 높은 순도의 LiPF6를 생산할 수 있는 불화수소용매법은 하이니켈과 같은 고성능 배터리에 보다 적합함.

Tinci는 생산된 전해액을 주로 LPF용 배터리에 많이 납품을 하고 있으며, DFD로부터 LiPF6를 공급받는 Capchem과 엔켐은 삼원계 배터리용 전해액을 주로 생산. Capchem과 엔켐은 삼원계 배터리를 생산하는 LG에너지솔루션의 주요 밴더

미국 IRA법안은 전해액 업체들에게 미국 내에서의 생산 뿐 아니라 전해액 원재료들의 비중국 공급망 확보도 함께 요구

미국에 공장을 만들 계획만 발표해서는 안되고, 원료물질에 대한 공급망 계획이 함께 수립되어 있지 못하다면 해당 전해액 업체의 전해액을 배터리업체들이 사용하기 어려움.

전해액을 IRA 최대 수혜 소재로 보고 있는 이유도, 전해액은 배터리 부품으로 미국에서 생산되어야 하며, 그 원재료인 전해질염, 용매, 첨가제는 미국 또는 미국과의 FTA 체결국에서 생산되어져야 하는 2중의 안전장치를 가지고 있기 때문

미국에서 전해액 쇼티지가 날 것이 뻔히 예상됨에도 한국과 일본의 경쟁업체들의 증설 움직임이 활발하지 못한데 이 이면에는 각 업체들 나름대로의 고충이 숨어 있기 때문

엔켐외 업체들의 가장 큰 고민은 LiPF6를 비롯한 원소재의 탈중국 공급망 확보임.
전해질염 특히 LiPF6의 안정적 확보가 이들 기업에는 어려운 상황.

각 업체들마다 LiPF6를 제조하는 방식이 다르고 그로 인한 조성값과 성질이 상이하여 현재 배터리 업체 및 완성차 업체들이 요구하는 성능에 적합한 LiPF6를 비중국 지역에서 확보하기란 더욱 어려움.

동화기업이나 솔브레인 등 국내 전해액 업체들의 경우, 대규모 LiPF6 생산계획을 밝힌 엔켐 JV인 이디엘로부터 LiPF6를 조달 받는 방안이 더 현실적일 수 있음. (동화기업은 일본 업체로 부터 LiPF6를 조달 받는 것을 염두해두고 있는 것으로 보여짐)

이미 미국에서 전해액을 생산하고 있는 엔켐이나 미쓰비시, 솔브레인의 경우 미국 내에서의 운영노하우를 가지고 있지만, 미국에서 전해액을 생산해 본적이 없는 동화기업은 미국에 계획된 시간 안에 공장완공을 하고 인력들을 확충하며, 각종 운영시스템을 정비하기 까지 적지 않은 시간이 소요될 것으로 예상

엔켐의 미국 시장에서의 가장 큰 장점은 조지아에 이미 약 35만평의 부지를 확보해 놓고 있으며, 2만톤 규모의 전해액 공장을 가동 중.

조지아 공장 capa를 16만톤까지 증설할 계획이지만, 여유 부지가 많기 때문에 훨씬 더 많은 증설을 조지아에서 할 수있음. 조지아에는 이미 파이프라인을 비롯한 기본 인프라가 갖춰져 있기 때문에 매우 신규 부지 대비 매우 빠른 증설이 가능한 장점을 가지고 있음.

테네시, 오하이오, 미시간, 켄터키, 텍사스 등에서의 신규 공장 건설에 예상보다 시간이 더 걸리더라도 조지아 부지를 활용해 고객사들에 대응을 할 수 있는 장점을 지니고 있는데, 이는 미국에서 배터리를 생산하는 셀 및 완성차 업체들에게 1순위 협력대상이 될 수있었던 이유

배터리/완성차 업체와 같은 고객사들에게 납품업체를 선택하는 가장 중요한 요소는 안정적인 공급

https://v.daum.net/v/20230810083217440

https://blog.naver.com/nihil76/223144118491

태양광 셀의 증착공정 장비인 건식진공펌프와 스크러버를 공급하는 엘오티베큠과 지앤비에스 에코의 2023년 2분기 실적이 모두 좋은 실적을 보여주었습니다.

반도체 업황이 좋지 못한 상황에서도 두 업체는 태양광 관련 매출 호조로 인해 호실적을 보여주었는데, 두 업체는 모두 2023년 2분기 기준 태양광 매출이 반도체 매출을 넘어섰습니다.

2022년 하반기 중국의 태양광 설치 확대로 인해 두 업체 모두 중국 태양광관련 매출이 2022년 하반기부터 늘어나기 시작하였는데, 중국 태양광 capex가 향후 수년에 걸쳐 지속될 예정이기 때문에 두 업체의 관련 매출은 꾸준히 증가할 것으로 보여집니다.

또한 중국 외, 미국과 인도에서의 태양광 셀 생산시설 증설도 2023년 말부터 본격화될 될 것으로 보여집니다.

아직 반도체 장비투자가 활발하지는 않지만, 태양광 산업이 호조를 보이는 가운데 반도체 투자도 살아나게 된다면 두 업체의 실적은 대폭 증가할 것으로 보여집니다.

사이버트럭과 4680배터리는 향후 테슬라 전기차산업의 향방을 결정할 매우 중요한 요소들입니다.

사이버트럭은 150만대의 예약이 대기 중이며, 150kw의 배터리 용량을 4680배터리를 통해 구현해야 하는 전기차로 테슬라 뿐 아니라 국내 관련 2차전지 소재업체들(엘앤에프, SKC, 엔켐, 솔루스첨단소재 등)에게도 매우 중요합니다.

4680 배터리는 텍사스 기가팩토리에서 생산되고 있으며, 테슬라 측에 따르면 2024년부터 양산에 들어갈 것으로 보여집니다.
때문에 국내 소재업체들도 이 시기에 맞춰 납품을 준비중에 있습니다.

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테슬라 텍사스 기가팩토리 4680 라인 업데이트 (2023. 07. 20.)

2023년 7월 14일, 텍사스 기가팩토리 4680 라인용 장비들이 대규모로 입고된 것이 포착됨.
Schuler사 원통형 장비(LT정밀 원통형 Case용 Press장비)로 추정

이들 장비들은 1라인(디자인 CAPA 25Gwh) ramp up용으로 보임.


텍사스 기가팩토리는 4680셀을 이미 생산 중에 있음
2023년 1월 25일 테슬라 Conference Call에 따르면, 테슬라는 4680 4라인 중 1라인을 완공하여 가동에 들어갔으며, 나머지 3개 라인은 설치 중에 있다고 밝힘.

4680 각 라인은 25Gwh로 추정되며, 4개 라인 완공시 총 Capa는 100Gwh에 달할 것으로 추정됨.

현재 가동 중인 1라인의 Capa 및 수율은 알 수 없는 상황임.

일론 머스크에 따르면, 2023년 많은 수량의 사이버트럭이 출하되지는 않을 것이며 2024년부터 본격적인 양산이 시작될 것이라고 밝혔음.

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테슬라 텍사스/프리몬트 4680 배터리 진행과정

2022년 2월 18일, 트위터를 통해 프리몬트 파일럿 라인에서 4680 1백만셀을 2022년 1월에 생산했다고 밝힘.

2022년 12월 25일, 트위터를 통해 4680 셀을 1주일 동안 868,000셀을 양산했다고 밝혔으며, 이는 사이버트럭 기준 1,000대에 해당하는 수량임.
일주일 동안 생산되었다는 868,000개의 셀은 프리몬트와 텍사스 기가팩토리에서 함께 생산된 것으로 추정되며, 2022년 12월에 텍사스 기가팩토리가 생산을 시작하였다는 것을 유추해 볼 수 있음.

2023년 6월 16일, 텍사스 기가팩토리에서 천만개의 4680셀을 생산했다고 밝혔으며, 이는 텍사스 기가팩토리 에서만 생산된 수량으로 보임.
4680 1천만 셀은 0.865Gwh에 해당하는 수량이며, 모델3(스탠다드)기준 12,077대, 사이버트럭(150Kw) 기준 5,767대에 해당함.

2023년 7월 14일, Joe Tegtmeyer의 트위터를 통해 4680 배터리 라인용 장비가 입고된 것으로 추정.

https://www.youtube.com/watch?v=ehbI5JhJguU