국내에서 쉽게 접하지 못한 글로벌 이차전지 현황

이차전지 시장이 대세인 것은 누구나 부정할 수 없는 사실입니다. 다만 이차전지 시장은 전기차가 견인할 것으로 예상됩니다. 전기차에는 하이브리드, 플러그인하이브리드, 순수전기차, 수소전기차가 모두 포함되어 있기에 종류별 배터리 사용량을 감안해야 합니다. 또한 글로벌 이차전지 주요 기업의 관련 매출 비중은 대부분 5% 미만이기에, 글로벌 투자자 관점에서 국내업체가 매력적일 수 있습니다.20181203_이차전지

이차전지 성장 핵심은 전기차!

자동차 제조사, 선제적으로 공급사 확보해야
이차전지 시장을 견인할 대상은 전기차가 압도적입니다. 단, 전기차 종류별로 배터리 사용량을 감안할 필요성이 있습니다. 하이브리드, 플러그인하이브리드의 판매 확대는 배터리 공급 초과 상황을 좀 더 유지시킬 것입니다. 다만, 자동차 평균 모델 주기가 5~6년인 것을 감안하면 자동차 제조사는 선제적으로 안정적인 배터리 공급사를 확보해야 합니다. 하이브리드는 연비규제 대응, 플러그인하이브리드는 전기차 가격 경쟁력 확보 및 충전 인프라 확충까지 단기적으로 성장할 것입니다.

2022년~2023년까지 배터리 공급 초과 상태 유지 전망
2021년 글로벌 승용차 및 경상용차 시나리오별 배터리 필요 용량은 Bear 145Gwh, Base 195Gwh, Bull 243GWh로 추산됩니다. 이는 2017년 대비 207~415% 성장한 것입니다. 글로벌 주요 국가의 연비규제 시행으로 하이브리드 차량 전체 판매의 10~15% 가정 시 추가적으로 15~23GWh가 더 필요할 것으로 예상됩니다. 배터리 셀 업체가 발표한 투자 계획을 감안하면 2022년~2023년까지 배터리 공급 초과 상태를 유지할 것으로 보입니다.

자율주행과 전기차와의 연관성

자율주행에 필요한 전력 소모량은 노트북 50~100대 분량
자율주행기능에 필요한 전력 소모량은 노트북 50~100대 분량이며, 이는 최소 전력소비량 40w 기준인 약 2~4kwh의 전력입니다. 일반 내연기관 차량의 전자장비 작동을 위해서 약 1~2kwh의 전력이 소모되므로 1세대 전기차 20~30kwh의 배터리는 자율주행에 적합하지 않은 것으로 판단됩니다.

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배터리 셀업체 기준 시장 현황

규모의 경제를 실현하는 본격적인 단계
2017년 1Q기준 LG화학이 글로벌 최대 배터리 생산력을 보유한 것으로 나타났습니다. 2018년에는 테슬라를 필두로 초대형 배터리 공장들이 건설될 예정입니다. 한 개의 대형공장으로 순위가 바뀌는 수준입니다. 생산 능력을 확대하고 공급 능력을 인정받아야 글로벌 자동차 제조사와 계약 체결이 가능합니다. 중국 ‘CATL’의 본격적인 유럽시장 진출은 2022년부터 시작될 것으로 보입니다.

Toyota VS VW, Panasonic VS LG화학, 삼성SDI
BEV 상위판매 모델 배터리 공급 여부에 따라 배터리 업체의 순위가 결정됩니다. 현재까지는 LG화학이 다양한 고객사를 확보하고 있습니다. 자동차 제조사 중 도요타와 폭스바겐이 내연기관에 이어 순수 전기차에서도 경쟁력이 높을 것으로 판단됩니다. 도요타는 전고체배터리 상용화 이후 전기차 분야에서 본격 드라이브를 걸 것으로 보입니다. 따라서 향후 몇 년은 폭스바겐에 공급하는 LG화학과 삼성SDI의 수혜가 예상됩니다.

글로벌 투자자 관점에서 국내 업체 매력적
자동차제조사-배터리셀업체-소재공급업체의 밸류체인이 형성되었습니다. 이는 기존 업체의 공급 우선순위 요인입니다. 글로벌 화학 기업은 신기술 적용 시기에 기술력을 통해 시장으로 진입할 것입니다. 글로벌 이차전지 주요 기업의 관련 매출 비중은 대부분 5% 미만이며, 글로벌 투자자 관점에서는 국내 업체가 더 매력적으로 보입니다.

Game Changer: 전고체배터리

자동차 제조사가 집중 투자하는 전고체배터리
자동차 파워 트렌인의 전기화로 인해 중장기적으로는 산업 주도권이 자동차 제조사에서 배터리 제조사로 넘어갈 전망입니다. 이로 인해 차세대 배터리 기술인 전고체배터리 부분은 자동차 제조사에서 집중적인 투자를 단행할 것으로 예상됩니다. 미국 차세대 배터리 개발 업체 Solid Power 사에 삼성벤처투자, 현대차 CRADLE, Sanoh (일본 전장기업), A123 (미국 배터리 기업), Solvay (벨기에 화학 기업)가 투자 중입니다. 현대차의 경우 미국 전고체배터리 스타트업(전해질 주력) Ionic Materials 사에 이은 두 번째 투자입니다.

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이차전지 소재

양극재 > 분리막 > 음극재 > 전해질 순
이차전지의 소재별, 원재료비 기준의 가격은 양극재(알루미늄박)>분리막>음극재(구리박)>전해질 순입니다. 전해질 부분이 상대적으로 기술 개발 속도가 더딘 상황입니다. 전고체배터리로 가기 위해서는 Lithium Metal 양극재 개발이 필요합니다.

양극재: 글로벌 주요 자동차 회사 NMC 양극재 채택
2017년 중국 양극재 생산량 기준 비중은 NMC 41.3% (+58.6% yoy), LCO 21.6% (26.8% yoy), LMO 10.6% (+43.9% yoy), LFP 26.4% (전년대비 소폭 감소)입니다. NMC 계열 중 532가 성장세가 가장 가파르며 (NMC111, LFP에서 전환 효과), 622는 일정 부분을 담당하고 있습니다. NMC 811및 NCA는 일부 회사에서 소량으로 테스트 중입니다.

테슬라 외에 NCA를 의미 있게 하는 회사는 없는 상황입니다. 삼성SDI는 중대형전지 NMC811 대신 NCA를 개발했습니다. NCA는 NMC대비 에너지밀도가 높으나 열 폭주 방지를 위해 BMS가 중요하며, 이는 가격상승 요인이 됩니다.

음극재: 미국 및 유럽기업 시장 진입 예정
2020년부터 천연흑연 시장 성장은 정체, 인조흑연 시장 성장은 가파를 것으로 전망합니다. 중국은 천연흑연 공급 초과 상태입니다. 실리콘 음극재는 충방전 단계에서 실리콘 소재 부피팽창이 발생해 배터리 수명이 짧은 것이 기술적인 문제로 나타났습니다. 실리콘 입자를 작게 만들어(충방전 유리) 다른 산화물을 배합하여 실리콘의 팽창을 막는 게 관건입니다. SGL Carbon(독일: ETR: SGL), Imerys SA(프랑스: EPA: NK, Nippon Power Graphite인수), 3M(미국: NYSE: MMM), DowDuPont(미국: NYSE: DWDP) 등이 시장에 진입할 예정입니다.

분리막: 유일한 리스크는 전고체배터리 상용화 후 적용 속도
분리막은 이차전지 cell content 기준 5% 미만이지만, 원재료비 기준 15~20%로 두 번째로 가격 높습니다. 일본 Asahi Kasei는 미국 Polypore(Celgard 포함)를 인수해 2위와의 격차를 더 벌였습니다. 습식 분리막은 건식에 비해 제조 비용이 다소 높으나 품질과 강도가 우수해 현재 글로벌 분리막 시장의 70% 이상을 차지합니다. 순위에 포함된 중국업체로는 Jinhui Hi-tech(습식), Senior(건식), Green(습식)이 있습니다. 유일한 리스크는 전고체배터리에는 분리막이 필요 없다는 것입니다.


출처 : 미래에셋대우 웹진
기고 : 글로벌주식컨설팅팀 한상준