[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 국내외 전기차 생산·수요가 확대되면서 핵심부품사인 배터리 기업뿐만 아니라 배터리의 소재분야 기업들도 한껏 달아오르고 있다.

배터리는 전기차의 성능, 주행거리, 사용 기간 등을 결정하는 핵심 부품으로 전기차 원가의 40%를 차지한다. 이 같은 배터리의 4대 핵심소재는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막으로 소재기술에 따라 배터리의 성능이 결정된다.  

◆양극재, 배터리 원가의 40% 차지…엘앤에프, 니켈 90% NCMA 기술

16일 관련업계에 따르면 전기차 배터리 시장 규모는 연간 25%씩 고속성장해 오는 2025년 1600억달러(182조원)에 이를 것으로 전망된다(시장조사업체 IHS마켓). 이에 따라 배터리의 주요 소재분야 기업들도 발걸음이 바빠졌다.

최근 포스코케미칼·에코프로비엠·엘앤에프 등 국내 양극재 생산업체들은 배터리 소재 물량 대응을 위한 신증설에 적극적이다. 양극재는 배터리의 용량과 출력을 높이는데 가장 중요한 역할을 하는 소재로 배터리 원가의 40%를 차지한다.

<자료=SK 제공>

포스코케미칼은 지난 5일 이사회를 열어 광양공장에 연산 3만톤 규모의 NCMA 양극재 생산라인을 증설을 위해 2895억원의 투자를 결정했다. 포스칼은 LG화학의 주요 납품사로 올해 초에도 1조8533억원 규모의 공급계약을 맺었다.

생산능력 증대를 위해 2018년 9월 구미공장에 1만톤, 2019년 7월 광양공장 1단계로 5000톤, 2020년 5월 광양공장 2단계로 2만5000톤 준공에 나선 바 있다. 이번 결정까지 포함하면 생산능력은 총 7만톤으로 60Kwh급 전기차 배터리 84만여에 사용될 수 있는 양이다.

삼성SDI와 SK이노베이션을 주요 고객으로 둔 에코프로비엠은 지난 6월 포항공장에 865억원의 신규 투자 결정을 밝혔다. 올해 초에는 삼성SDI와 합작법인 '에코프로이엠' 설립을 결정했다. 에코프로비엠과 삼성SDI가 각각 720억원, 480억원을 투입해 지분 비율을 60%, 40%로 정했다. 올해 초 SK이노베이션과 2023년까지 연간 3만톤, 총 2조7406억원의 양극재 공급 계약을 했다.

하이투자증권은 에코프로비엠의 생산능력이 올해 5만9000톤에서 2024년 18만톤으로 확대할 것이라고 내다봤다.

엘앤에프는 후발주자이지만 기술력을 앞세웠다. 세계 최초로 니켈 비중 90%의 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 양극재 생산에 성공했다. 니켈 햠유량이 70% 이상이면 하이니켈 제품으로 꼽힌다. 이 양극재는 LG화학에 독점 공급되며 미국 GM의 신차에 적용될 전망이다. 

◆동박, 두산솔루스 vs SKC vs 일진머티리얼즈 

전지박(동박)은 구리를 공정기술로 얇게 만든 막으로 음극재 핵심 소재다. 얇으면 얇을수록 음극 활물질을 많이 담을 수 있어 배터리 고용량화와 경량화를 이뤄낼 수 있다. 전 세계적으로 6곳 정도 뿐인데 그중 국내에 SKC, 일진머티리얼즈, 두산솔루스가 있다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 포스코케미칼이 광양에 조성하고 있는 양극재 광양공장 전경 [사진=포스코케미칼] 2020.08.05 yunyun@newspim.com

SK그룹의 화학·소재 업체 SKC는 지난해 세계 1위 배터리 동박 제조사인 국내 기업 KCFT를 1조2000억원에 인수해 이 기술을 확보했다. 이후 KCFT는 사명을 SK넥실리스로 바꿨다. SK넥실리스의 생산능력은 현재 연간 3만톤이지만 증설중인 5공장이 내년 완료되면 4만톤으로 늘어난다.  

일진머티리얼즈는 LG화학, 삼성SDI와 장기 공급계약을 맺고 있다. 양사의 수요가 늘어나면서 말레이시아 공장 증설중으로 현재 연 2만6000톤에서 2021년 말 기준 5만6000톤까지 두배 이상 증가시켜 세계 1위를 목표로 하고 있다.

두산솔루스는 상반기 두산그룹의 구조조정으로 시장에 나와 7000억원의 몸값을 기록했다. 생산능력은 올해 기준 1만톤이며 현재 증설중인 헝가리 공장에서 올해 하반기부터 양산에 들어갈 예정이다. 해당 물량은 LG화학, SK이노베이션 유럽 공장에 납품될 것으로 알려졌다. 아울러 2025년까지 생산능력을 7만5000톤으로 확대할 계획이다. 

◆세계 최초 'F전해질' 개발한 천보

분리막의 경우는 SK이노베이션이 자회사인 SK아이이테크놀로지를 통해서 직접 공급 받는다. SNE에너지는 현 시점에서 가장 주목해야 할 습식 분리막 기업으로 일본의 아사히 카세이, 도레이, 더블유스코프와 함께 SK아이이테크놀로지를 꼽았다.

작년 말 기준 생산능력이 5억3000만m2 이었지만 올해초 증평 공장에서 양산 시작, 3분기에는 중국 창저우 공장에 3억4000만m2 생산설비 완공, 폴란드 3억4000만m2 등이 예정돼 있다. 이를 통해 2025년 글로벌 생산 능력을 25억㎡까지 확대하고 시장 점유율을 30%까지 끌어올린다는 전략이다.

특히 SK는 SKC(동박), SK아이이테크놀로지(분리막), SK이노베이션(배터리) 등 배터리 소재·부품부터 최종 제품까지 상당 부분의 자체 수급·생산을 이뤄냈다. 

그 외에 배터리 팩 하우징 분야의 알루코, 전해액 첨가제 분야의 천보 등의 활약도 상당하다. 

알루미늄 압출전문기업 알루코는 배터리셀을 보호하기 위한 알루미늄 소재의 부품인 '배터리팩 하우징'을 공급한다. 국내 배터리 3사 모두를 공급사로 뒀다. 삼성SDI와 신제품 개발을 위한 샘플 테스트를 진행하는 것으로 알려져 있으며 지난 10일 LG화학과 SK이노베이션으로부터 배터리팩 하우징 계약을 수주했다고 밝혔다.

전해액은 리튬이온을 이동할 수 있게 하는 매개체인데 전해액에 첨가제를 투입해 안정성 향상 및 배터리 성능을 끌어올리게 된다. 천보는 세계 최초로 상용화한 첨가제 'F전해질(LiFSI)'을 개발해, 국내시장에서 점유율 90% 이상을 확보하고 있다.

천보는 지난달 말 전해액 첨가제 공급 물량 확대를 위한 시설에 2023년까지 1510억원을 투자하겠다고 공시했다. 윤혁진 SK증권 연구원은 "천보의 전해질 첨가제 생산능력이 지난해 연간 660톤에서 올해 2420톤, 내년 3320톤, 2023년 9320톤 등으로 급증할 것"이라고 전망했다.

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