2차 전지 소재주, 소재 관련주 (2차전지 소재주 전망 및 향후 투자 방향 정리)

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2차 전지 소재주, 소재 관련주 (2차전지 소재주 전망 및 향후 투자 방향 정리)

모아모아서 2021. 11. 20. 21:15

2차 전지 소재주, 소재 관련주 (2차전지 소재주 전망 및 향후 투자 방향 정리)

전기차, 2차전지 (배터리) 전망

전기차 시장의 경우 현재 20년 기준 290만 대에서 21년에는 590만대로 기존 대비 2배 넘는 성장을 보이고 있습니다. 현재 침투율은 전체 자동차 대비 7.3%밖에 되지 않아 그 성장성은 지금보다 더 커질 것으로 보입니다. 현재 전 세계적으로 코로나로 인한 폭발적인 전기차 성장은 적극적인 친환경 정책 및 보조금으로 확대되고 있습니다.

전기차 성장과 함께 동행하는 부품은 배터리라고 할 수 있습니다. 배터리의 향후 전망은 10년간 23배 성장할 것으로 보고 있습니다. 21년 223GWh, 22년 372 GWh, 25년 995 GWh, 30년 2,864 GWh 30년까지 23배 이상의 성장을 보일 것으로 보고 있습니다. 이러한 배터리 성장에서 초입기에는 관련주들이 모두 상승하지만 향후 소재별 차별화는 지금보다 더 커질 것으로 보입니다.

현재 한국 배터리의 우위적 요인은 하이니켈과 같은 기술력과 양산 능력이 있으며, 유럽과 미국 현지 공장 증설을 통한 대응력 그리고 공격적인 Capa 증설이 있습니다. 하지만 아직까지 한국 배터리 소재들의 4대 소재에서 낮은 점유율 (국산화율)이 문제 중 하나입니다.
<양극재 20%, 음극재 9%, 분리막 12%, 전해액 8%> 소재들 중에서 향후 더 높은 배터리 성능 및 안정성을 요구하는 만큼 물성에 만족하는 소재들이 차별화된 성장성을 보일 것으로 보입니다.

배터리 소재 핵심 기술 진화 방향

향후 배터리 소재 기술 방향으로는 4가지를 생각할 수 있습니다. 기존 대비 더 높은 에너지 밀도 향상, 배터리 수명, 고속 충전 마지막으로 원가 절감이 있습니다. 배터리 소재 중에서도 아래 4가지에 특화된 기술을 가진 업체들이 큰 수혜를 받을 것으로 보고 있습니다.

1. 에너지 밀도 향상 (주행거리 증가)

현재 전기차에서 가장 필요한 것 중 하나는 기존 내연기관차와 비슷한 주행거리 성능입니다. 주행 거리를 증가시키기 위해서는 기존 대비 더 높은 에너지 밀도 향상이 필수적입니다. 에너지 밀도를 향상시키기 위해서는 기존 양극재에서 니켈 함량을 높이는 하이니켈 양극재 (니켈 함량이 높은) 사용이 필수적입니다. 하이니켈 양극재는 에너지 밀도 향상과 원가 절감이라는 두 마리 토끼를 다 잡을 수 있어 시장 내 선호도가 계속해서 증가하고 있는 추세입니다.

- 하이니켈 관련주로는 에코프로비엠, 엘앤에프, 포스코케미칼이 있습니다.

두 번째로 에너지 용량에 영향을 주는 것은 음극재로 배터리의 에너지 용량을 결정하게 됩니다. 이때 주로 흑연을 사용하고 있으며 현재 포스코케미칼에서만 흑연계 음극재를 사용하고 있습니다. 흑연계 외에도 실리콘 음극재 역시 사용되고 있는데, 기존 흑연계 대비 에너지 밀도가 10배, 배터리 충전 속도를 4배 향상할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

*실리콘 음극재는 아직까지 부피 팽창 및 수축 문제가 발생하고, 수명을 단축시키는 문제가 아직까지 존재해 아직까지는 많은 한계가 존재합니다.

- 현재 흑연계 음극재는 포스코케미칼, 실리콘계 음극재는 대주전자재료, 한솔케미칼이 있습니다.

2. 배터리 수명 (폐배터리 리사이클)

현재 배터리는 800사이클, 1회 기준으로 400km 주행시 30만 km가 가능하며 즉 25년 기준으로 1000사이클 도달 시 기존 대비 현저히 떨어지는 배터리 성능을 보이게 됩니다. 배터리 수명이 오래될수록 내부 저항에 따라 출력이 저하되는 문제가 발생해 교체 후 폐배터리 ESS와 같은 second life활용이 필요합니다.

- 폐배터리 ESS 재활용 관련주로는 영화테크 (가정용, 사업용 ESS재사용 관련 사업 추진), 파워로직스 (폐배터리 재활용 ESS 생산설비 구축 중), 에이프로 (폐배터리 재활용 관련 사업 및 ESS 진단기술)

3. 고속충전

전기차가 대중화에 가장 큰 걸림돌은 주행 거리와 고속 충전입니다. 현재는 충전 시 걸리는 소모시간은 25~30분 정도 소모되며, 25년까지 15분 이내로 고속 충전이 되도록 할 예정입니다. 이러한 고속 충전시 요구되는 것은 전극을 얇게 해야 하고 바인더의 분포를 최적화할 필요가 있습니다. 고속 충전에 핵심 기술은 음극재 소재에 있으며, 실리콘 음극재가 가장 효율적일 것으로 보입니다. 실리콘계 음극재를 활용하게 될 경우 기존 대비 충전 속도를 4배 향상할 수 있습니다. 하지만 실리콘 음극재는 아직까지 부패 팽창 및 수축 문제로 수명을 단축시키는 문제가 있어 다른 재료와 함께 사용해 위 문제를 해결할 필요가 있습니다.

이러한 실리콘 음극재의 문제를 해결할 수 있는 것이 CNT도전재로서 크게 양극과 음극재용으로 나뉘게 됩니다. 현재 음극에 실리콘 음극재를 적용하게되면 CNT가 완충 작용을해 실리콘 입자의 부피 팽창을 잡아주고, 전기전도성을 높여 전극의 수명 및 에너지 특성을 향상시키기 때문에 실리콘 음극재에는 필수적일 것으로 보입니다. 음극재용 CNT 도전재는 난이도가 높아 수계 기반의 음극재 CNT를 생산하는 곳은 나노신소재 한 곳뿐으로 실리콘 음극재 시장 개화 초기에 가장 큰 수혜를 받을 것으로 보입니다.

- 실리콘 음극재 관련주는 대주전자재료, 한솔케미칼이 있습니다.

- CNT도전재 관련주로는 나노신소재가 있습니다.