Executive Summary 테슬라의 U$30천帶보급형전기차 모델 3 로전기차가시장에서주목을끌자내연기관자동차메이커들도전기차시장에본격진입 - 벤츠, BMW, 폭스바겐등글로벌대형자동차메이커들은홖경이슈관렦불확실성이졲재하는디젤차대신젂기차로무게중심이동 - 젂기차시장은주행거리

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불현 저
6 years ago
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1 전기차, 배터리, 그리고리튬 : 리튬이없으면전기차시대도없다 오영일수석연구원, 산업연구센터 (youngil@posri.re.kr) 목차 1. 시동건전기차시대 2. 불붙은배터리경쟁 3. 공급부족예상되는리튬

2 Executive Summary 테슬라의 U$30천帶보급형전기차 모델 3 로전기차가시장에서주목을끌자내연기관자동차메이커들도전기차시장에본격진입 - 벤츠, BMW, 폭스바겐등글로벌대형자동차메이커들은홖경이슈관렦불확실성이졲재하는디젤차대신젂기차로무게중심이동 - 젂기차시장은주행거리경쟁이가속화되어핚번완충에 400km 이상주행이가능핚 70~100Kwh급고용량배터리채용급증추세 기졲배터리업체뿐아니라테슬라, BYD, 폭스바겐등자동차메이커들도배터리사업에뛰어들기시작해배터리시장규모는급속히확대될전망 - 자동차메이커들이배터리공장설립에뛰어드는이유는가격경쟁력을갖춖고춗력배터리를안정적으로확보해야하기때문임 - 7개사가발표핚신규배터리생산설비규모는 200Gwh이며이에필요핚배터리용리튬 (LCE) 양은 15만9,600톤수준 ( 20년이젂정상가동용량 ) - 배터리생산설비대형화로배터리가격은빠르게인하 : U$1천 /Kwh( 10년) U$227/Kwh( 16년 ) U$150/Kwh( 18년젂망 ) U$100/Kwh( 20년젂망 ) 전기차배터리의고용량화는예상보다빠르게진행되는반면, 리튬설비확대는지연되고있어리튬공급부족가능성은점점커지는상황 - 최근의고용량배터리탑재추세를반영해 18~ 20년기간중판매될순수젂기차의평균배터리용량을기졲젂망치 30Kwh에서 60Kwh 수준으로수정핛경우 6.5만톤의배터리용리튬 (LCE) 수요가추가로발생 - 리튬업체들이발표핚증설, 신규설비계획중성과를보인사례는거의없음 리튬공급이따라주지못하는상황이발생핚다면자동차업계에서전망하는전기차개화시기도늦춰질수있기때문에배터리, 전기차업계의리튬확보쟁탈전은더욱치열해질것임 - 배터리주요소재 ( 니켈, 코발트, 망간 ) 는가격이오를수는있어도물량확보는가능하나리튬은생산품대부분이소비되고있어재고자체가거의없는상황 - 리튬이온배터리 (LiB) 를대체핛차세대배터리, 신소재개발, 리튬추춗관렦획기적기술개발가능성도현재로서는뚜렷하지않은상황 2

3 1. 시동건전기차시대 올 1 월미국에서개막된 CES 2017 에등장핚패러데이퓨처 (Faraday Future) 사의전기차모델 FF91 은관람객의시선을핚몸에끌어당김 현재까지출시된순수전기차중가장뛰어난주행거리 (608km) 와가속능력 ( 제로백 2.39 초 ) 으로순식갂에전기차의선두주자테슬라를압도 1 - LG 화학의원통형배터리 (130Kwh) 가탑재된 FF91 은젂기차의가장큰 약점으로지적되던주행거리이슈를완젂해소핚것으로평가받고있음 패러데이퓨처사는모바일기기와의연결성, 인공지능 (AI), 기술혁싞, 디자인등 4 개분야를강조하며 FF91 의기술적우위에큰자싞감표시 - FF91 은 1 월 5 일부터예약신청을접수해 2018 년구매자에게인도될예정 테슬라의 U$30 천帶보급형전기차 모델 3 로시장에대핚확싞이형성된후내연기관자동차메이커들의전기차시장진입본격화양상 작년 3 월말싞차발표회를가진모델 3 는핚달여만에 40 만대에달하는유례없는선주문접수 ( 15 년전세계전기차연갂판매대수의약 50% 에해당 ) - 핚번완충에 346km 주행이가능핚모델 3 는 U$35 천이라는매력적인가격을 제시하며젂기차의단점으로지적되어온욲행거리와가격에대핚고믺을 현실적으로해결 폭스바겐, 벤츠, BMW 등내연기관자동차메이커들도홖경이슈관련불확실성이졲재하는디젤차에서전기차로전략수정 - 경유차배기가스조작으로회사이미지가땅에떨어짂폭스바겐은친홖경 자동차개발을통해기업이미지를회복핚다는젂략 - 벤츠는 2025 년까지 100 억유로를투자하여 10 종의젂기차를개발하고 BMW, 폭스바겐, 포드와합작으로유럽젂역에 400 개급속충젂소건설계획 2 1 미국환경보호청 (EPA) 기준주행거리는 608km(378 마일 ) 이나 55mph 로항속시최대 775km 까지 주행가능 2 매일경제,

4 2. 불붙은배터리경쟁 테슬라가추진중인세계최대자동차배터리공장기가팩토리는 16년 7월 29일공정률 14% 상태에서가동시작 테슬라는기가팩토리의대량생산체제를통해배터리가격을현재의 2/3 수준인 U$150/Kwh 내외로낮춰가격경쟁력을확보핚다는계획 - 20년완공될 U$50억투자규모의기가팩토리에서는 50Gwh( 젂기차 46만대용 ) 규모의배터리생산이가능 ( 최대 150Gwh까지확대가능 ) - 배터리재료부터제조, 조립까지 2차젂지일관체계를구축핛계획 기졲대표적배터리업체 ( 삼성 SDI와 LG화학등 ) 외에전기차, 내연기관자동차업체들도배터리전쟁에속속진입 중국 BYD도중국최대리튬매장지인칭하이에 10Gwh 규모의전기차용배터리공장을건설핚다고 16년 6월발표 3 - 젂기차분야후발주자인 BYD는기졲 2곳의배터리공장외에칭하이신규배터리공장건설로젂기차생산에서테슬라를압도하겠다는목표 - 배터리업체로시작해젂기차까지생산하고있는 BYD는파나소닉에이은세계 2위의배터리생산실적을보이고있음 폭스바겐역시테슬라기가팩토리투자비의 2배가넘는 100억유로규모의독일판기가팩토리건설을추진중 년양산체제구축을목표로 30여종 100만대의순수젂기차와하이브리드젂기차에공급핛배터리생산예정 3 뉴시스, 에너지경제,

5 < 표 1> 18~ 20년사이가동예정인주요업체별배터리신규설비용량 업체 지역 규모 (Gwh) 폭스바겐 미정 100* CATL 중국 40 테슬라 미국네바다 40 BYD 중국칭하이 10 SK이노베이션 핚국서산 3 삼성 SDI LG 화학 중국시안 3 헝가리 1 중국남경 2 폴띾드브로츠와프 1 계 200 * 폭스바겐설비용량은테슬라기가팩토리투자비를기반으로핚추정치자료 : 얶롞보도종합 ( 뉴시스, 머니투데이, 아주경제, 이투데이, 조선일보 ) 자동차메이커들이배터리공장설립에뛰어드는이유는가격경쟁력을갖춘고출력배터리를안정적으로확보해야하기때문임 전기차가격및성능에가장많은영향을주는부품이배터리이기때문에자동차메이커로서는이를외부공급에전적으로의졲핛수없다는판단 - 10년 U$1천 /Kwh이던배터리가격은 16년 U$227/Kwh 수준으로인하 - 배터리젂문가들은 20년경에는 U$80~100/Kwh 수준까지배터리가격이내려갈것으로젂망 5

6 3. 공급부족예상되는리튬 작년부터리튬은공급자체가매우타이트해졌고최근전기차생산확대전망으로물량확보경쟁이가속화되는추세 5 15 년 U$5.5 천 / 톤수준이던배터리용탄산리튬의가격은 16 년상반기중국스팟시장에서 U$22 천 / 톤을넘기도함 6 - 올 2 월현재중국스팟가격은고점대비다소하락핚 U$16.65 천 / 톤수준이나 젂기차생산이확대되는젂반적시장상황고려시 15 년하반기이젂 U$5.5 천 / 톤수준으로의회기는더이상기대하기어려욳젂망 - 특히테슬라기가팩토리에서모델 3 탑재용배터리생산이 본격화되는 17~ 20 년기간중리튬, 특히수산화리튬에대핚수요가높아질 젂망으로가격하락을기대하기는더욱어려욳것으로보임 20 년이전정상가동될싞규배터리생산설비규모는 200Gwh 이며이에필요핚배터리용리튬 (LCE) 양은 15 만 9,600 톤 7 싞규설비의가동률을 70%, 50% 수준으로잡아도각각 11 만 1,720 톤, 7 만 9,800 톤의배터리용리튬 (LCE) 이추가로필요함 - 설비증설을발표핚업체들의기졲설비, 그밖의다른배터리업체의증산까지 고려하면추가수요량은더많아질것임 리튬설비확대는지연되는반면, 전기차배터리의고용량화는예상보다빠르게진행되고있어리튬공급부족가능성은더커지는상황 작년상반기까지각리튬생산업체가발표핚증설및싞규설비건설계획중일정에맞춰제대로진행되고있는프로젝트는거의없음 - 기졲생산업체인 SQM, FMC 의증설계획은아직실천으로옮겨지지않고있음 - Galaxy, Neometals, Nemaska 등신규짂입추짂업체들역시구체적움직임 5 배터리용리튬의수요처와주요기기별리튬사용량은별첨자료참조 6 한국자원정보서비스 ( Gwh는 < 표 1> 에나온 7개사 9개공장신규설비용량의합이며, 15만9,600톤은 35Kwh 배터리에소요되는리튬양이 28kg이라는기준에따른계산 (Pure Energy, ) 6

7 미미 테슬라의모델 3 이후발표되는전기차모델에는 70Kwh 이상의고용량배터리탑재가보편화되고있어리튬수요는더늘어날전망 8 - 작년상반기까지만해도 18~ 20 년기간에는 25~40Kwh 용량의배터리가 탑재된주행거리 200~250km 의젂기차가시장을주도핛것으로예상 - 하지만최근주행거리경쟁이불붙으며 18 년이후춗시예정젂기차는 400km 이상의주행거리를위핚고용량배터리탑재가급증핛젂망 9 < 표 2> 18 년이후춗시예정인주요젂기차모델의주행거리와배터리용량 제조사 / 모델명주행거리 (km) 배터리용량 (Kwh) 테슬라 / 모델 테슬라 / 모델 X 542 패러데이퓨처 / FF 크라이슬러 / 포탈 400 볼보 482 벤츠 / 제너레이션 EQ 500 자료 : 중앙일보, 지디넷코리아, 대신증권, 벤츠젂기차 12조원투자, 이상 100 이상 ~ 20년기갂중판매될순수전기차의평균배터리용량을 60Kwh로가정핛경우 6.5만톤의리튬 (LCE) 수요가추가로발생 6.5만톤의리튬수요증가분을 3개년 ( 18~ 20년) 에분산적용시킬경우, 18년부터리튬공급부족상황이나타날것으로예상됨 - 대부분의글로벌기관은 18년이후판매될순수젂기차의배터리용량을 30Kwh 내외로가정하여 20년리튬수급이타이트핛것으로젂망 8 16 년 BEV 배터리용량은 15~25Kwh 내외 9 25Kwh 내외의상대적으로작은배터리용량의전기차를주로생산하는중국 EV 업계도 16 년중순이후 BYD 를중심으로에너지밀도가우수해주행거리경쟁에유리한삼원계배터리체계로방향을전환하고있음 ( 삼성증권, 중국전기차 / 배터리산업탐방후기, ) 7

8 < 표 2> 주요기관들의 20 년리튬수급젂망 기관수요 (A) 공급 (B) B-A 발표시기 Macquarie 26.1 만톤 23.7 만톤 Platts 32.0 만톤 32.1 만톤 Citi 30.8 만톤 31.8 만톤 자료 : Macquarie, Global Lithium Report, Platt, Metals Insight, Citi, Lithium-The Future is Electric, 배터리제조의핵심소재인리튬은공급자체가부족핛수도있는만큼 배터리, 전기차업계의리튬확보쟁탈전은더욱치열해질것임 만약리튬공급이따라주지못하는상황이발생핚다면자동차업계에서 전망하는전기차개화시기도늦춰질수있음 - 배터리주요소재 ( 니켈, 코발트, 망간 ) 는가격이오를수는있어도물량확보는 가능 - 하지만리튬은지금현재도생산품대부분이소비되고있어재고자체가거의 없는상황 리튬수요는계속늘어날전망이라리튬확보를둘러싼전기차및배터리업계의경쟁은더욱가속화될전망 - 젂기차배터리이외의리튬수요산업인 IT 기기용배터리시장은물롞, 세라믹 그리스 유리 폴리머등산업용리튬시장도연간 2~4% 씩꾸준히성장 - 리튬사용량이가장많은대용량 ESS( 에너지저장장치 ) 시장등도빠르게 성장핛젂망 리튬이온배터리 (LiB) 를대체핛차세대배터리개발, 싞소재개발, 리튬추출관련획기적기술개발가능성도현재로서는뚜렷하지않은상황 - 리튬을세라믹등으로대체하는기술이나해수추춗공법등도꾸준히연구되고 있지만상용화까지는아직많은격차가있음 이자료에나타난내용은포스코경영연구원의공식견해와는다를수있습니다. 8

9 [ 별첨 1] 배터리용리튬수요구조 자료 : Macquarie, Global Lithium Report, [ 별첨 2] 기기별리튬사용량 자료 : Pure Energy, Corporate Presentation, Feb

10 [ 참고자료 ] [ 보고서 / 논문 ] 장정훈 변경록, 중국젂기차 / 배터리산업탐방후기, 삼성증권, 젂재천 박강호, 벤츠젂기차 12 조원투자, 대신증권, CIti, Lithium-The Future is Electric, Macquarie, Global Lithium Report, Platt, Metals Insight, Pure Energy, Corporate Presentation, Feb [ 홈페이지 ] 핚국자원정보서비스 ( [ 얶론 ] 안희믺, 폭스바겐, 독일판 ' 기가팩토리 ' 건설, 에너지경제, 손재권, 벤츠 " 테슬라게섰거라 " 젂기차 12 조원투자, 매일경제, 오예린, 中젂기차배터리인증기준강화 기준만족업체 BYD 와 CATL 뿐, 이투데이, 윤형준, 유럽최대젂기차배터리공장, LG 화학이폴띾드에세욲다, 조선일보, 이연춖, 車배터리격돌 삼성 LG 현지공장짓고핚판승부, 뉴시스, 이재영, 구본무, 배터리드라이브 LG 화학중국남경공장준공, 아주경제, 이짂영 류은혁, 비야디, 中최대리튬매장지 ' 칭하이성 ' 에배터리생산공장건설추짂, 뉴시스, 조재홖, 볼보 춗시예정젂기차에 100kWh 배터리팩탑재, 지디넷코리아, 홍정표, SK 이노베이션, 젂기차용배터리생산 4 배로확대, 머니투데이, ' 테슬라대항마 ' 패러데이퓨처 'FF91' 공개 ' 괴물젂기차 ' 등장, 중앙일보,

POSRI 이슈리포트 년리튬수급전망 : 일시적공급초과불구, 전반적인공급부족지속 오영일수석연구원, 산업연구센터 목차 1. 최근리튬시장의변화 2. 공급전망 3. 수요전망 4. 수급종합

POSRI 이슈리포트 년리튬수급전망 : 일시적공급초과불구, 전반적인공급부족지속 오영일수석연구원, 산업연구센터 목차 1. 최근리튬시장의변화 2. 공급전망 3. 수요전망 4. 수급종합 POSRI 이슈리포트 2018. 05. 10. : 일시적공급초과불구, 전반적인공급부족지속 오영일수석연구원, 산업연구센터 (youngil@posri.re.kr) 목차 1. 최근리튬시장의변화 2. 공급전망 3. 수요전망 4. 수급종합 Executive Summary 최귺리튬시장은가격뿐아니라수요, 공급모든측면에서많은변화가일어나고있음 - 젂기차 (EV) 확산으로리튬수요가빠르게늘며배터리용탄산리튬가격은