전기차에 필요한 2차 전지- 리튬이온 2차전지 산업에 대한 관련내용 정리

볼보는 2019년부터 내연기관차 중단하고 전기차ㆍ하이브리드카만 생산하겠다. 

벤츠는 당분간 전기차와 공존하며, 디젤 엔진도 계속 개발하겠다.

(전기차에 필요한 2차 전지에 대한 자료 정리)

 

(supply chain 자료출처: 2017.7.20. 키움증권,"전기차와 이차전지 양적, 질적 도약이 시작됐다"

<2차 전지산업의 특성> <출처:삼성SDI사업보고서 중에서>

1) 리튬이온 2차 전지 산업의 특성

리튬이온 2차 전지 산업은 재료, 설계, 조립 등의 기술이 복합적으로 집약된기술 집약적 산업입니다. 소형전지는 Note PC, 휴대폰, 전동공구 등 휴대제품의 전원으로 사용되고 있으며, 다양한 기기의 휴대성에 대한 Needs가 증가하고 있는 현대 사회에서 점차 그 적용 영역을 넓혀 가고 있고 리튬 이온 배터리를 이용한 ESS(에너지 저장 장치)는 기존 양수 발전을 이용한 전력 저장 기술과 달리 장소 제약이 없고 에너지 밀도가 높아 향후 ESS를 선도할 기술로 각광받고 있습니다.
또한 전기자동차 전지는 자동차의 성능 및 원가 등 경쟁력을 좌우하는 핵심부품으로, 수주 → 개발 → 투자 → 양산 → 공급 및 사후관리의 Long Cycle Biz. 입니다.
개발 초기 OEM과의 프로젝트 참여와 제안수주로 시장 선점 및 저가의 소재 개발과 VE(Value Engineering) 를 통한 원가경쟁력 확보, 에너지 밀도(Density),안전성(Safety), 양산능력 및 제조 기술력을 함께 갖추어야 합니다. 또한 자동차사업 특성상 안전(Safety)이 최우선시되고, 가장 중요한 항목입니다.

2) 산업의 성장성
리튬이온 2차 전지 산업은 고안전성, 고용량, 고출력 기술 확보를 통해 응용 분야를  지속적으로 넓혀 가고 있습니다. 최근 친환경 기술 개발에서 특히 이슈가 되고 있는  전기자동차, 하이브리드 전기자동차의 에너지원으로 리튬이온 2차 전지가 주목받으며, 차량용 리튬이온 2차 전지의 수요는 본격적인 고성장 궤도에 진입할 것으로 전망되고 있습니다. 이를 대변하듯 미국, 일본, 중국, 유럽 등 각국에서는 차량용 리튬이온 2차 전지 기술의 주도권을 확보하기 위한 경쟁이 치열합니다.
또한, 리튬이온 2차 전지는 휴대기기나 차량용 뿐만 아니라, 에너지를 저장하는 '축전지(蓄電池)'의 하나로써, 대규모의 전력을 저장하거나 Back Up하는 용도로의 기술개발도 활발하게 이루어지고 있습니다. ESS(에너지 저장 장치) 산업은 발전 설비 분산화와 신재생 발전 성장에 따른 수요 확대, 경제성 확보에 따른 도입 증가로 연간 60% 이상의 고속 성장이 전망되고 있습니다.

3) 경기변동의 특성
리튬이온 2차 전지는 IT 기기나 전기자동차 등 전지가 탑재되는 완제품의 수요 변화에 영향을 받습니다. 경기 호황시에는 완제품 수요 증가와 재고 비축으로 인해 세트 업체로부터 주문량이 급증하며, 불황시에는 완제품 수요 감소와 재고 감축으로 인해 수요 감소가 일어납니다. 부품 산업의 특성상, 경기 변동 영향은 완제품 실물경기의 불황이나 호황이 표면상으로 드러난 이후 뒤따라 영향이 나타나는 경우가 많습니다.

4) 시장여건
리튬이온 2차 전지는 1990년 최초 출시 이후 꾸준히 높은 수요 성장률을 보여왔으며, 향후에도 다양한 분야에의 활용으로 시장은 지속적으로 성장할 것으로 보입니다. 현재 주요 적용 제품인 Note PC, 휴대폰, 전동공구 부문은 생활의 필수품으로 꾸준한 수요가 예상되고 신규 어플리케이션에서도 리튬이온 전지채용이 꾸준히증가하고 있습니다. 또한, 고성능 리튬이온 2차 전지의 개발로 자전거, 자동차 등의 이동수단이나 에너지 저장과 같은 산업용도의 채용 움직임 또한 활발합니다.
리튬이온 2차 전지는 향후 태양광, 연료전지와 함께 석유 대체 에너지원의 주축으로 자리잡을 것입니다.(출처:삼성SDI사업보고서중에서)

(관련 기사 - 출처 (주)이비뉴스)

니켈·코발트 수급 '빠듯'…전기차배터리 업계 비상

전기차 생산 수요 늘면서 배터리 제조 원료價 '껑충' 삼성SDI, 칠레 리튬 광산입찰 중…원료 확보 장기 공급선 구축 필요

권영석 기자 (yskwon@ebn.co.kr) 등록 : 2017-10-25 19:10

 

▲ ⓒ[사진제공=LG화학]

최근 전기차(EV)용 NCM(니켈·코발트·망간) 삼원계 배터리 양극재의 핵심 원료 가격이 오르면서 배터리제조 업체들의 원료 수급에 빨간불이 켜졌다.

세계적으로 전기차 생산량 증가와 함께 배터리 수급이 빠듯해지자 리튬이온 전지에 사용되는 니켈, 코발트 등 원료 가격도 덩달아 오르고 있기 때문이다.

25일 배터리 업계 및 한국자원정보서비스(KOMIS)에 따르면 런던금속거래소(LME)에서 거래되는 니켈 가격은 한달 새 톤당 1만2000달러를 넘어섰다.

일반적으로 전기차에 들어가는 원재료의 양은 테슬라 모델S를 기준으로 차량 한대에 리튬 7.7Kg, 니켈 53.5Kg, 코발트 10Kg, 구리 26.6Kg 등이다. 특히 니켈 가격은 지난달 초 1만2000달러를 돌파, 연중 최고점을 찍었다가 9월 말 다시 1만달러를 약간 넘는 수준으로 하락하는 등 큰 가격 변동성을 보이며 불안정한 모습을 보이고 있다.

니켈은 올 하반기 들어 가격 상승세가 가팔라진 상태다. 지난 6월 초 기록했던 톤당 8700달러와 비교해도 톤당 2000달러 이상 차이가 나고 있다.

이 원료는 에너지 밀도를 높인 이차전지 양극재 필수 원료로 삼성SDI·LG화학·SK이노베이션 등 국내 배터리 제조사가 주로 생산하는 NCM 삼원계 배터리 양극재에 쓰인다. 리튬이온 전지에 들어가는 코발트 가격도 파운드당 30달러로 연초 대비 두배 정도 상승했다.

더욱이 배터리 제조업체들이 니켈 함량 80% 이상이 쓰일 3세대 전기차용 'NCM811(니켈·코발트·망간 비중이 8:1:1인 양극재)' 배터리 개발에 적극 나서면서 향후 니켈 수급에 빨간불이 켜질 수 있다는 우려도 나오고 있다.

원재료 공급량이 배터리 수요에 미치지 못할 경우 향후 관련 사업 운영에 영향을 미칠 수 있기 때문에 원료 확보를 위한 장기적 안정 공급선 구축이 필요하다는 것이 업계의 설명이다. 현재 국내 업체의 소재 투자는 삼성SDI의 칠레 리튬 광산입찰 외에는 뚜렷한 움직임이 없는 상태다.

업계 한 관계자는 "원재료 가격은 배터리 수익성과 직결되기 때문에 제조사 입장에서는 상당한 부담일 수 있다"며 "배터리 기업들이 배터리 생산 능력을 대거 늘리면서 그만큼 원재료 확보 경쟁도 치열해지고 있다"고 말했다.

그러면서 "일반적으로 배터리 생산업체들은 직접 광산을 채굴하거나 하지 않고 원료 구매를 책임지는 1,2차 협력사들을 둔다"며 "가격 등락에 대한 리스크 완화 차원에서 기존 장기계약 등을 전략적으로 체결해 놓고 적시 스팟 구매를 이용한다. 원료 가격 모니터링과 함께 앞으로 구체적인 대응책이 필요하다고 본다"고 말했다.

또 다른 업계 관계자는 "배터리 기업들이 기술력이나 생산 능력보다 원재료의 확보와 안정된 공급선 구축이 사업 성공의 핵심 요인이 될 것"이라고 설명했다.

이차전지 시장조사 전문기관 SNE리서치에 의하면 글로벌 배터리 기업들의 생산설비 능력 확대도 원재료 확보 경쟁으로 이어지고 있다.

테슬라의 기가팩토리는 1단계 공장 가동을 시작해 이미 35GWh 규모 양산을 시작했으며 유럽의 Terra E, North Volt 등 신생 업체는 35GWh 이상의 생산 능력을 갖추기로 하고 투자를 진행하고 있다.

 (관련 기사 - 출처 (주)이비뉴스)