CMRI Multi Client Report-2 차전지시장확대에따른성장전략 (29) 29 년 11 월 2 일 2 차전지, 시장확대에따른성장전략 (29) 화학경제연구원컨설팅팀 발간일 : 29 년 11 월분량 : 115 페이지가격 : 55 만원 김수진선임연구원 (2)218-87 ksj@chemlocus.com 전지를지배하는자가세계를지배한다! 미국저널리스트이자 Pulitzer 상을수상한 Thomas Lauren Friedman은미국대통령버락오바마의그린뉴딜 (the Green New Deal) 정책의주요항목으로에너지기술을손꼽았으며에너지기술산업이차기가장거대한글로벌산업이될것이라고전망하였다. 일본 Nikkei Business사에서도 28년자동차 / 에너지산업을대용량태양전지나연료전지가주도할것이라전망하면서, 전지를지배하는자가세계를지배한다고주장했다. 석유한방울 도나지않는국내의실정에서에너지기술개발은연구개발자들의과업이자국가차원의염원이며, 전기전자분야에치중되어있던국내대기업들의행보가에너지분야로이동하면서대중의관심까지급증하고있다. 그중특히리튬이차전지가가장두각을드러내고있으며, 국내리튬이차전지는 29년에약 31억달러의규모로세계 1위인일본의 58억달러에비해작은규모이지만 27년약 18억달러의규모에비하면연간 29% 의높은상승율을보이고있다. 중국역시 29 년에약 3 억달러의시장규모를형성해일본과한국, 중국의 1 강 2 약구조로세계시장이형성되어있다. 하지만 213년까지한국과중국은 2% 에육박하는성장세를나타낼것으로전망되는반면일본은 8% 의성장세를기록할것으로예상돼 213년이후에는한국, 일본, 중국의 3강삼국시대가도래할것으로전망된다. 고삐풀린유가 - 고유가지속 이차전지세계시장 MS(29) 16 14 12 1 8 6 4 2 bbl/$ 일본 한국 중국 1
CMRI Multi Client Report-2 차전지시장확대에따른성장전략 (29) 소형전지에서대용량으로진화리튬이온이차전지의개척시장은 일본 IIT는리튬이온전지시장의규모가 29년 1조227억엔에서 218년 3조 613억엔으로확대될것으로전망하고있으며, 218년까지연평균 15% 성장하여 29년이차전지시장의 76% 비중을차지하는데비해 94% 까지증가할것으로전망하고있다. 리튬이차전지의주요수요처는휴대폰, 노트북, PC용배터리로주로사용되는소형전지타입으로 29년국내전체수요의 91% 를차지하였다. 현재중대형배터리에대한수요가미미한편이지만 21년부터플러그인전기자동차시장이형성될것으로보이며향후리튬이온전지성장축으로부상할전망이다. 미국에서는 HEV, PHEV등친환경자동차용으로전지를집중개발하고있으며, 미에너지성에서는친환경자동차용이차전지개발에지원을아끼지않고있으며완성차기업및전지, 재료업체들이 USABC(US Advanced Battery Consortium) 를형성하여전기자동차용리튬이차전지개발에힘쓰고있다. 일본은이미 1991년부터개발을시작하여현재 HEV 시장의 9% 를선점하고있으며리튬이차전지시장을주도해나가고있다. 국내에서도삼성SDI의 SB Limotive나 LG화학뿐만아니라 SK mobile energy가 UPS용리튬폴리머전지, Kokam에서 EV용, E-bike용중대형리튬이온전지등의개발에박차를가하고있다. 국내리튬이차전지수급동향 (26-29) 자동차용리튬이차전지시장전망 (26-213) 만셀 12, 9, 6, 3, 26 27 28 29(E) 1% 8% 6% 4% 2% % -2% -4% 억 $ 8. 6. 4. 2.. -2. 26 27 28 29 21 211 212 213 % 35% 3% 25% 2% 15% 1% 5% % -5% 증감률 GR AGR 국내타입별생산능력비중 (29) 국내업체별생산능력비중 (29) 리튬이차전지소재별구성 폴리머형 SKME 코캄 기타 케이스 Cu-foil 기타 음극재 원통형 LG 화학 전해액 양극재 각형 삼성 SDI 분리막 바인더 2
CMRI Multi Client Report-2 차전지시장확대에따른성장전략 (29) 원료의다변화를통한양극활물질개발에 집중 양극활물질은리튬을공급하며전기에너지를저장또는방출하는역할을하는물질로, Sanyo에공급하는일본의 Nichia와 Sony에공급하는 Toda Kogyo가양극활물질시장의 5% 이상을차지하면서업계선두를달리고있다. 한국기업에는 LNF와한국유미코아, 에코프로, 대정EM 등이있으며삼성SDI와 LG화학에공급하고있다. 세계양극활물질시장은 29년 12억달러, 4만9215톤에서 212년 17억4만달러로성장할것으로전망되며, 코발트에의존적인 LCO보다는 NCM( 삼성분계 ), LMO, LFP와같은올리빈계통으로양극활물질시장이성장할것으로전망된다. 국내양극활물질시장은 LCO계열이 8% 를사용하고있으나코발트를대신하여니켈, 망간, 알루미늄등비교적매장량이풍부하고가격이저렴한원료로대체하는다성분계양극활물질을지향하고있다. 리튬이온전지에쓰이는양극활물질의용량은 15mAh/g 수준으로자동차용대용량배터리의수요를충족시키기위해서 2mAh/g이상의용량을지닌양극활물질개발역시활발히진행중에있다. 국내양극활물질수급동향 (26-29) 국내양극활물질생산능력추이 (26-29) 2, 15, 1, 5, 26 27 28 29(E) 4% 35% 3% 25% 2% 15% 1% 5% % 12, 8, 4, 26 27 28 29(E) 35, 28, 21, 14, 7, - 음극활물질, 일본핵심기술보유핵심소재인데비해개발 주춤 음극활물질은층간화합물인탄소를이용하여충전시리튬이온과전자를저장하며, 방전할경우반대의과정을거치기때문에전지의수명과성능을결정하는주요핵심소재이다. 이차전지용흑연시장은인조흑연의원천기술을보유하고있는일본기업들의영향력이매우크며, 저급그레이드는원료를확보하고있는중국의천연흑연의도전이거세핵심소재임에도불구하고국내기업에서음극활물질을생산하는것이수익성이낮은실정이다. 이차전지산업의특성상소재의변동이심해 R&D가취약한국내기업입장에서는한계에도달할수밖에없다. 3
CMRI Multi Client Report-2 차전지시장확대에따른성장전략 (29) 국내에는소디프신소재와카보닉스가생산을하고있으나대부분의국책과제비중이양극활물질과분리막에비해상대적으로많지않기때문에개발대응력이떨어질수밖에없다. 음극활물질로는 MCMB(graphitized Meso Carbon Micro Beads) 가가장널리사용되고있는데입자형태가구형이어서미세한성형이가능하고충 / 방전시부반응이발생할수있는확률이적은장점을가지고있어안정된특성을나타내고있다. 그러나지금보다최소두배이상의용량을가져야하기때문에새로운음극활물질의개발이이뤄져야하고이를위해보다적극적인개발이이뤄져야할것이다. 국내음극활물질수급동향 (26-29) 국내음극활물질생산능력추이 (26-29) 6, 3, -3, -6, 26 27 28 29(E) 15. 12.8 1.6 8.4 6.2 4. 1.8 -.4-2.6 8 4 26 27 28 29(E) 1,6 1,2 8 4 글로벌분리막메이커, 국내시장진출 호시탐탐 세계분리막시장은일본기업들이대부분차지하고있으며연간 5억달러규모에이른다. 세계시장의 9% 이상이일본아사히, 토넨, 우베와미국의셀가드가차지하고있으며, 토넨은 Sony와셀가드는 BYD에주력으로공급하고있다. 국내기업으로는유일하게 SKME 국내분리막수급동향 (26-29) 분리막에요구되는물성 1만m2 2 1-1 -66-83 -73-112 6% 5% 4% 3% 2% 1% 분리막용융온도 두께 5 4 3 2 1 전기특성이 IT 용소형제품에비해낮아짐 공기투과도 -2 26 27 28 29(E) 생산 수요 S&D Balance 수요증감률 % HEV 용으로갈수록분리막의안전성이중시됨 13 수축률 강도 4
CMRI Multi Client Report-2 차전지시장확대에따른성장전략 (29) 에서습식분리막을생산하고있다. 분리막유형에따라습식방식이전체시장의 75% 이상을점유하고있으나, 최근 HEV 용으로적용되는리튬이차전지분리막은 9% 이상이건식법으로사용되고있어앞으로건식분리막의점유율이확대될것으로전망하고있다. 분리막의주요원료로는폴리에틸렌, 폴리프로필렌등의폴리올레핀계다공막들로높은이온전도를가지고있으면서도절연막으로기능을수행할수있어가장많이사용되고있다. 꿈의전해액, 난연성전해액의첨가제개발이업계의화두 전해액은전지내전류의이동을가능하게하는원료로 28년세계시장규모가 2억2만달러에서 212년까지 3억달러의규모로확대될추세이다. 일본의 Ube Industries, Mitsubishi Chem., Tomiyama가전세계시장의 5% 를차지하고있으며그다음으로구제일모직인욱성화학과테크노세미켐이차지하고있다. 욱성화학은 Captive인삼성SDI에공급하고있으며테크노세미켐은삼성SDI 뿐만아니라국내생산업체에공급하고있어성장성이높은편이다. LG화학은자체적으로전해액을생산하거나수입에의존하고있다. 전해액은블랜딩으로제조하여비교적여타제품에비해범용제품이나고온이냐, 저온이냐, 수명중심이냐, 난연중심이냐에따라기업노하우별로첨가제가달리사용되어원재료와원단위구성이달라진다. 21 년부터수요가증가할것으로전망되는 HEV 자동차용시장이대두됨에따라전해액의안전성문제가부각되고있어더높은수명과안전성을보강할수있는난연성전해액이요구됨에따라첨가제개발이화두가되고있으나난연성보강과성능이반비례해상용화되지못하고있는실정이다. 국내전해액수급동향 (26-29) 국내생산업체별생산능력 (29) 5, 12% 4, 3, 2, 1, -1, 26 27 28 29(E) 1% 8% 6% 4% 2% % -2% 테크노세미켐 욱성화학 5
CMRI Multi Client Report-2 차전지시장확대에따른성장전략 (29) 국산화 진행중, 수요기업의관심필요 양극과음극의전기통로이자전해액이새는것을보완하기위해사용되는주요소재임에도불구하고, 국내 Lead TAB에대한관심이여타소재에비해현저히떨어지고있고국내사용하는제품의대부분이수입에의존하고있는상황이다. 국내기업으로는 LTK를시작으로엘콤두개회사가 Lead TAB을생산하고있으며, 소형전지에사용되는전지탭이스미토모제품으로대부분사용되기때문에국내기업에서는소형보다는고용량, 고출력을요하는 HEV용전지탭시장을타켓으로공급할예정이다. 주로양극탭은알루미늄으로, 음극탭은니켈이나구리에니켈도금을하여사용하고있으며양극탭과음극탭의양면에는실링필름이부착되어있다. 국내 Lead TAB 수급동향 (26-29) 국내보호모듈수급동향 (26-29) 만셀 5, 4, 3, 2, 1, 26 27 28 29(E) 6% 5% 4% 3% 2% 1% % 만개 12, 9, 6, 3, -3, 26 27 28 29(E) 35% 3% 25% 2% 15% 1% 5% % 범용에서스마트로몸값상승 보호모듈은과충전을차단하고과방전을방지하며과전류와 Short를차단해리튬이온전지를보다안전하게해주는역할을한다. 국내보호모듈은초창기에일본에서전량수입해왔고, 일본의히타치제품이주를이루었으나최근에는저가의가격경쟁력으록국내제품으로국산화하였다. 국내생산기업으로는파워로직스, 넥스콘, 한국태양유전, 이랜텍등이있다. 휴대폰으로사용되는보호모듈은 PCM을사용하고, 노트북용은스마트모듈을사용하는데스마트모듈은보호모듈보다여러셀을컨트롤할수있으면서도정확도가우수하고, 용량이큰제품에사용할수있어부가가치가높은제품이다. 상세한내용은 29 년 11 월발간된 [ 이차전지시장확대에따른성장전략 ] 보고서를참조하시기바랍니다. 6
CMRI Multi Client Report-2 차전지시장확대에따른성장전략 (29) CMRI Publication Wire Information Service Chem Consulting 석유화학 폴리머 / 플래스틱 Chemical Journal (since 1991) (Weekly chemical market magazine) Chemical Yearbook Petrochemical Industry book ChemLocus.co.kr Market Analysis Chem Market News DB Demand Forecasting Petrochemical Price DB Price Forecasting Petrochemical S&D DB New Business Chemical Company DB Development Seminar/Conference Feasibility Study Management Strategy Policy & Strategy Establishing 스페셜티케미칼 부품소재, 전자화학 시장분석및마케팅전략수립 신규투자품목발굴 Expertise Industry Petrochemical Performance Polymer Specialty Chemicals Fine Chemicals Products Olefins(C1, C2, C3, C4 Derivatives.), Aromatics, Synthetic Fiber Materials... Electronic/Automobile/Construction / Polymers, Engineering g Plastics, Super EP, TPE Electronic Chemicals, Plastic Additives, Catalyst, Environment Chemicals Paint & coating, Adhesive, Surfactant, Pigment, Chloro-Alkari, Silicone, Fine Ceramic 수익분석및사업타당성검토 화학경제연구원 Phone: +822 218-8787 Fax: +822 218-877 consulting@chemlocus.com 본보고서의저작권은 화학경제연구원에게있으므로, 무단전재및판매는법적제재를받을수있습니다. 6