[2차전지]2차전지,배터리 현황과 전망, 배터리데이를 기다리며.

■들어가며.

 

지금 가장 시장을 뜨겁게 달구는 산업은 2차전지 산업이다.

 

휴대전화, 가전기기에만 사용하던 2차전지 즉 배터리가 이제는 자동차에 들어가기 때문이다.

 

지금까지의 제조업을 반도체가 이끌어 나갔다면, 이제는 2차전지가 반도체를 대신하여 제조업을 이끌어 나갈 것이다.

 

오늘은 앞으로 성장해 나갈 2차전지에 대해 다뤄볼 것이다.

 

■2차전지 구성

 

▲출처: 네이버 지식백과_최신자동차공학시리즈

 

2차 전지를 크게 나누면 양극재, 음극재, 전해액, 분리막으로 구성되어 있다.

여기서 중요하게 보면 될 것은 분리막과 전해액을 제외한 양극재와 음극재이다.

분리막과 전해액을 중요하게 보지 않는 이유는 전고체 배터리에 대한 추진 때문이다.

도요타는 2022년, 삼성은 2025년까지 전고체의 전환을 추진 중이기에 전고체 관련 부분을 보는 것이 좋다.

또한 분리막의 경우 이익이 별로 남지 않으며, 전고체가 되면 분리막은 없어진다.

 

▶양극재 

양극재의 종류는 5가지 정도로 나누어진다. 주로 사용하는 물질은 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 리튬(Li) 등이 있고 이를 조합하여 NCM(니켈,코발트,망간) ,NCA(니켈,코발트,알루미늄), LCO(리튬,코발트산화물), LMO(리튬,망간산화물), LFP(리튬,철,인산) 등의 양극재를 만든다.

 

▲2차전지 종류별 사용량

이중 NCM과 LFP에 대해 알아보는데 왜냐하면 NCM의 경우 가장 많이 쓰이고 있는 양극재이고, LFP는 테슬라와 관련이 있기 때문이다.

 

NCM은 니켈코발트망간을 사용한 2차전지로 523, 622, 811, 90½½ 과 같은 종류가 있다. 각가의 숫자는 니켈,코발트,망간의 비율을 나타내는데 코발트의 비율을 줄이는 것이 핵심이다.

▲출처: 한국자원정보서비스

▲출처: 한국자원정보서비스

니켈의 비율이 올라갈수록 에너지밀도가 높아져 더 긴 주행거리를 가진 전기차 배터리를 생산할 수 있으나, 코발트는 배터리의 안정성에 중요한 역할을 하여 마냥 니켈의 비율을 늘릴 수는 없다.

 

또한 코발트의 가격은 니켈의 2배로 가격경쟁력인 부분에서도 코발트는 앞으로의 비율을 줄여나가는 것이 숙제이다.

 

최근 CATL이 만든 배터리에서 화재가 일어났다고 하는데 이 배터리는 NCM811을 사용했다고 전해진다. 그로인해 LG화학 배터리의 안정성에 대한 관심에 주가가 올라가기도 하였다.

 

LFP는 리튬, 철, 인을 사용한 배터리로 테슬라의 9월22일에 열리는 배터리데이의 로드러너 프로젝트에서 언급된다. 테슬라는 원가 절감을 하기 위해 LFP를 사용하려 한다. 우리나라에서는 리튬의 안정성에 대한 문제 때문에 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션과 같은 배터리 업체들은 LFP를 다루지 않는다.

 

9월 22일 테슬라 배터리데이에서 그 정체가 밝혀지길 기대한다.

 

 

▶음극재

 

음극재는 탄소를 베이스로 해서 만들어진다.

 

최근 양극재에 대한 개발이 점점 이뤄지며 한계에 다다른 기술력에 음극재를 바꾸는 시도를 하고 있다.

▲출처:트위터

그것이 실리콘이 들어간 음극재인데 흑연계 음극재보다 에너지밀도가 높아 용량이 크고 빨리 충전할 수 있다. 실리콘도 코발트와 같이 비율이 높아지면 안정성(부피팽창)에 문제가 발생한다.

 

▲출처:테슬라사이트

테슬라 또한 음극재에 대한 얘기에서 빠질 수 없는데, 테슬라의 배터리데이 배경화면이 실리콘와이어를 나타내는 형상을 띄고 있다는 추측이 오고가고 있기 때문이다.

 

이에 대해 일론머스크는 공식적인 입장으로 사실이 아니다라고 밝혔으며, 배경이미지는 셀의 상부와 바닥에 있는 'folded-over current collectors'라고 밝혔다. 

 

 

■2차전지 전망

 

그렇다면 2차전지의 전망이 어떻길래 시장에서는 2차전지, 2차전지 이러는 것일까?

 

출처: KTB투자증권

2차전지에도 종류가 있는데,

 

크게 Consumer Electronics(가전기기), Electric Mobility(자동차), Stationary Battery(축전지), Others(그외)로 나뉜다.

 

여기서 그래프를 보면 자동차에 들어가는 2차전지의 수요전망이 가파르게 상승하는 것을 볼 수 있다. 

 

이런 수요가 있으니 자동차에 들어가는 2차전지에 관한 시장의 움직임이 좋을 수 밖에 없다.

 

 

■2차전지 제조회사

 

2차전지 시장은 한국, 중국, 일본이 거의 다 생산한다고 해도 무방하다.

 

현재는 자랑스러운 대한민국의 LG화학이 전기차 배터리 시장 점유율 1위를 달리고 있다.

 

여기서 주목해야 하는 것은 CATL(씨에이티엘)이다.

 

최근 테슬라가 CATL의 LFP(리튬,인산,철)의 배터리를 탑재하기 시작했기 때문이다.

 

LFP를 탑재한 이유는 테슬라가 원가절감을 중요시 여기는 회사이기 때문이다. 앞서 말했듯 코발트의 가격은 상당히 비싸다.

 

참고로 우리나라 기업들은 LFP를 하지 않는데 이유는 배터리의 무게와 에너지 밀도적인 측면에서 좋지 않아서이다.

 

LG화학은 컨퍼런스 콜에서 LFP에 대한 입장을 밝혔는데 "LFP는 에너지 밀도와 무게면에서 단점이 있어 NCM이 글로벌 전기차 배터리 시장에서 주류가 될 것으로 관측된다"고 말했다.

 

 

 

-.출처

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