소재

소재(素材)는 어떤 것을 만들 시 기본이 되는 재료이다. 2차전지를 만드는데 필수적인 4가지 소재는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막이 이에 해당한다. SNE리서치는 글로벌 배터리 수요가 2020년 139GWh에서 2030년 3254GWh로 무려 23배까지 늘어날 것으로 전망했다. 이 배터리 원가의 약 62~63%를 차지하는게 소재 값이다. 같은 기간 배터리 4대 핵심 소재(양극재, 음극재, 분리막, 전해질) 시장은 213억 달러에서 1232억 달러(138조원)까지 늘어날 것으로 예상된다.

소재를 국산화하지 않는다면 배터리와 전기자동차 시장에서 아무리 약진해도 제대로 실리를 챙기기 어렵다. 희토류 부자 중국이 진작부터 저가공세를 통해 소재시장에서 입지를 확대한 데에도 이런 계산이 깔려있다. 2020년 기준 중국 업체들의 양극재 시장 점유율은 57.8%, 음극재는 66.4%, 분리막은 54.6%, 전해질은 71.7%이다.

한국에는 전기자동차 배터리의 4대 핵심 요소인 양극재(에코프로비엠, 포스코케미칼), 음극재(포스코케미칼), 분리막(SKIET), 전해액(엔켐, 솔브레인) 생산 기업들이 모두 포진하고 있다.

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한국 배터리 소재 기업

• ㈜포스코(POSCO) : 2010년 LS엠트론의 음극재 사업부(카보닉스)를 65억원에 인수한 것을 계기로 소재 사업을 본격화했다. 포스코는 계열사 포스코케미칼을 통한 양극재·음극재 등 배터리 소재 사업과 함께 리튬, 니켈 및 흑연 등 2차전지 핵심 원료 사업도 확대하고 있다. 2021년 5월 26일, 전남 광양 율촌산업단지에 수산화리튬 공장 착공, 생산능력은 연간 4만 3000t 규모로 투자금액은 7600억 원이며 2023년에 완공할 예정이다. 수산화리튬은 니켈 함유량 80% 이상 양극재에 주원료로 쓰이고 있다. 포스코는 아르헨티나에서 리튬 매장량이 확인된 염호에서도 연산 2만5000톤 규모의 리튬 생산 공장을 2021년 안에 착공할 예정이다. 호주의 니켈 광업·제련 전문 회사인 레이븐소프 지분 30%를 2억4000만 달러(약 2700억원)에 인수하는 계약을 체결하는 등 배터리 소재 사업 밸류 체인 구축에 힘쓰고 있다.

• 에스케이씨㈜(SKC) : SK그룹 소속의 소재사업 계열사로 음극재의 핵심인 동박에 사활을 걸었다. 자회사 SK넥실리스를 통해 동박 생산능력을 2025년 연간 20만t 이상으로 확대하겠다고 밝혔다. 미국, 유럽 등 2차전지 고객사가 많은 곳에 추가로 투자할 계획이다. 2021년 안에 유럽 진출을 확정하고 공장을 착공하는 것이 목표다. 투자금액은 약 7000억~8000억원 수준일 것으로 보인다. 동박은 얇은 구리로 된 막으로 음극재 제작에 쓰인다. 최근 전기차 산업 성장에 품귀 현상이 빚어질 정도로 수요가 높다.

• SK이노베이션㈜ : 중국 배터리기업 EVE에너지 등과 합작으로 현지에 연산 5만톤 규모 양극재 생산 법인을 설립한다. 세계 최고 수준 분리막 생산기술을 보유한 SK아이이테크놀로지도 투자를 이어간다. 분리막 생산능력을 연말 14억㎡에서 2024년 27억3000㎡로 늘린다. SK는 특히 SK아이이테크놀로지를 통해 폴란드에 분리막 생산공장을 증설한다. 1조1300억원을 투입하기로 했는데 분리막 단일 투자로 역대 최대 규모다.

• 롯데그룹 : 롯데그룹은 2,100억원을 투자해 전해액 유기용매 사업에 진출한다. 대산 공장에 2,100억원을 투자해 전해액에 투입되는 용매인 에틸렌 카보네이트(EC)와 디메틸 카보네이트(DMC) 생산시설을 2023년까지 짓기로 했다. 이로써 롯데는 양극재(롯데알미늄㈜), 음극재(롯데정밀화학㈜), 분리막(롯데케미칼㈜)까지 배터리 4대 핵심소재 사업 포트폴리오를 모두 갖추게 됐다. 롯데알미늄㈜은 1,100억원을 투자해 헝가리에 알루미늄 양극박 생산 공장을 짓고 있다. 2021년 11월 공장이 완공되면 롯데알미늄의 양극박 생산 능력은 연간 2만 9,000톤으로 커진다.

• ㈜에코프로비엠 : 양극재 전문업체 에코프로비엠도 1340억원 규모 증설 투자에 들어간다고 밝혔다. 삼성SDI와 합작사를 설립하기도 한 알짜 기술기업 에코프로비엠은 이번 투자를 통해 배터리 양극재 생산능력을 연 2만8000톤 늘린다.

• ㈜엘지에너지솔루션 : LG에너지솔루션이 오는 2025년까지 6조원을 투자해 전기차 배터리 소재 사업을 회사의 주요 성장 동력으로 키우기로 했다. 배터리 소재 사업은 신규 투자를 통해 전기차 배터리(리튬 이온 전지)의 핵심 소재인 양극재를 중심으로 분리막, 음극 바인더, 방열 접착제, 탄소나노튜브(CNT) 등으로 생산 제품군을 확대한다. 양극재 연간 6만 톤(t)을 생산할 수 있는 구미공장이 2021년 12월 착공해 가동에 들어가고 추가 투자가 이뤄지면 LG화학의 양극재 생산 능력이 2020년 4만 톤에서 오는 2026년 26만 톤으로 늘어날 것으로 회사 쪽은 기대한다. 글로벌 기업 공급을 위한 유럽, 미국 신규 공장 설립 등도 고려 중이다. 중국 동박기업 지우장더푸테크놀로지에도 지분 투자를 결정했다. 또 다른 배터리 주요 소재인 분리막은 빠른 성장을 위해 기존 기업 인수·합병(M&A), 합작회사(조인트벤처) 설립 등을 검토하고 있다. 또 석유 화학 분야의 CNT 생산량은 올해 1700톤에서 2025년까지 3배 이상 확대하기로 했다. CNT는 전기와 열전도율이 구리, 다이아몬드와 같고 강도는 철강의 100배가량인 신소재다.

• 삼성SDI㈜ : 에코프로비엠과 합작법인 에코프로이엠 투자를 시작했다. 2022년부터 연 3만1000톤 규모 양극재를 생산하고, 2024년까지 생산량을 18만톤까지 늘린다는 계획이다.

• 두산중공업㈜ : 양극재 주원료인 탄산리튬을 폐배터리에서 추출하는 기술을 개발했다.

• 코스모신소재㈜ : 코스모신소재는 코스모그룹의 주요 계열사로, 2차전지용 양극활 물질, 적층세라믹콘덴서(MLCC)용 이형 필름 등 정보기술(IT) 관련 소재를 생산한다. 양극재 생산 능력은 현재 연산 1만 톤으로 에코프로비엠의 6분의 1 수준이다. 2021년 하반기 2만 톤, 2022년 3만 톤, 2023년 5만 톤을 갖출 것으로 예상된다. 코스모신소재는 전기차 배터리용 NCM 양극재 시장을 강화하고 있다. NCM 양극재는 LG에너지솔루션과 삼성SDI에 공급하고 있다. 올해 하반기 LG에너지솔루션에 니켈 함량 83% NCM 양극재를 공급할 예정이다.

중국 배터리 소재 기업

• 티앤츠(天赐材料, tiān cì cái liào, Tinci) : 리튬이온 배터리 전해액 분야의 1위 업체이다. '티엔치'라고도 한다. 차량용 배터리에 들어가는 전해질, 전자제품에 사용되는 전해질, 리튬염 및 전해질 첨가제, 음극 재료 등을 개발, 생산하고 있다.

• 푸타이라이(璞泰来, pú tài lái) : 2012년에 설립된 배터리 음극재 제조 업체로 음극재 시장 3위 기업이다. 주로 음극재(64%), 분리막(16%), 배터리 장비(11%), 흑연(8%) 등 사업을 영위하고 있다. 음극재용 인조흑연 시장 점유율은 1위(22.35%)이다. 판매제품은 배터리의 음극재, 흑연, 자동화 코팅기, 다이어프램 코팅 가공, 알루미늄-플라스틱 포장 필름, 나노-알루미나 등이 있다.

• 샤먼텅스텐(厦门钨业, shà mén wū yè) : 배터리 소재 산업을 적극적으로 배치하여 리튬전지 양극재와 니켈수소전지 음극재(수소저장 합금)의 양대 제품 라인을 건설하였다. 그중 리튬전지 양극재는 리튬코발트 산화물, 3원계 소재, 망간산리튬과 리튬인산철 등 주류 품종이 포함된다. 사면텅스텐은 수소저장 합금 5000톤과 리튬전지 양극재 120,000톤에 연간생산능력을 보유하고 있어 파나소닉, 삼성, ATL 등 국내외 유명 기업에 공급하여 중국의 주요 차량용 동력 배터리 소재 공급 업체 중의 하나가 되었다.

• 비티알(BTR) : 글로벌 음극재 시장 1위 기업으로 천연흑연을 주로 납품하고 있다. 천연흑연 시장의 절반 이상을 점유하고 있다.

• 샨샨구펀(杉杉股份, shān shān gǔ fèn) : 중국 종합 배터리 소재기업으로 주요 자회사 보유를 통해 양극재, 음극재, 전해질 사업을 영위하고 있다. 2019년 3분기 기준 각각 중국시장의 6%(중국시장 5위), 18%(2위), 10%(4위)를 점유 중이며, 주요 고객사로는 CATL, BYD, 삼성SDI, LG화학 등이 있다.

• 은지에구펀(恩捷股份, ēn jié gǔ fèn) : 중국 최대 분리막 제조 업체이다. 은첩고분이라고도 한다. 창신신소재에서 은지에구펀으로 이름을 변경했다. 2018년 은지에구펀은 중국 최대 배터리 분리막 생산기업인 상해은첩(上海恩捷) 지분 90% 인수를 통해 배터리 소재시장에 진출했다. 주요 고객사로는 CATL, BYD, 궈쉬안, LG화학, 삼성SDI 등이 있다. 은지에구펀은 2019년 5월 LG화학과 향후 5년간 6.17억 달러(42.3억 위안) 규모의 습식분리막 납품 계약을 체결했다.

참고자료

• 오경진 기자, 〈‘황금알 낳는 거위’ 배터리 소재산업…전기차 성장 기대감에 투자도 ‘활짝’〉, 《서울신문》, 2021-05-26
• 우경희 장덕진 기자, 〈"원가의 63% 차지"…中독점 '배터리 소재' 국산화 나선다〉, 《머니투데이》, 2021-05-26
• 박종오 기자, 〈LG화학, 전기차 배터리 소재에 5년간 6조 투자〉, 《한겨레》, 2021-07-14
• 안옥희 기자, 〈배터리 소재도 황금알…후발 주자들 투자 풀 충전 중〉, 《매거진한경》, 2021-06-07
• 김지웅 기자, 〈(이슈분석) 대기업들 배터리 소재 새판짜기 "지금 아니면 도태"〉, 《전자신문》, 2021-05-27

같이 보기

• 양극재
• 음극재
• 전해액
• 분리막
• 신소재

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