(전기차, 2차전지 산업 이해) 배터리 기술 진보 방향

 

삼프로TV '업종 기초교육과 실전 투자 전략' 2차전지 기초'를 듣고 요약한 내용입니다.(아래 링크 참고)

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1. 주행거리 증가

□ 완성차업체는 1회 충전 주행거리를 내연기관 수준만큼 늘리기를 희망

 

출처 : 메리츠증권 리서치센터

 

□ 주행거리 증가 방안

 ○ 배터리 에너지 밀도 증가 : 배터리 소재 고도화 필수

 ○ 배터리 관리시스템(BMS) 성능 개선

 ○ 모터 효율성 개선

 ○ 차체 경량화

 

2. 양극재 발전방향

□ 니켈비중 극대화(하이니켈)

 ○ 니켈 비중이 높을수록 에너지 밀도 증가

 ○ 하지만 안전성과 수명은 취약해지기 때문에 이를 해결해야 함

□ 단결정

 

출처 : 메리츠증권 리서치센터

 

 ○ 알루미늄 극판 위에 양극소재 분말 코팅 후 압연(Press) 시 다결정은 알갱이가 일부 깨져나갈 수 있음

   - 세척 절차가 필요하며 이에 따른 원가와 생산시간이 걸림

 ○ 단결정의 경우 Press해도 알갱이가 깨지지 않아 생산 속도가 증가하고 원가가 절감됨

□ 리사이클

 ○ 폐배터리, 폐양극재 등에서 양극재 원료를 추출
 ○ 폐배터리 비즈니스의 경우 5~10년 후가 더욱 기대되는 산업(2020년 28GWh → 2030년 802GHw 예상)

  - 관련업체 : 성일하이텍, GEM, CATL자회사, 유미코어, 에코프로CNG 등이 있음

□ 건식전구체

 ○ 양극재 원료인 하나인 전구체는 보통 황산용약과 함께 습식 전구체로 제조됨

 ○ 건식 전구체는 황산용약을 넣지 않아 제조공정 단순화, 비용 감소

 ○ 하지만 입자 균일성이 떨어져 상용화가 어려운 만큼 이를 해결해야 하는 과제 있음

 

3. 음극재 발전방향

□ 실리콘계 음극재 첨가

 ○ 양극재와 달리 음극재는 자생적으로 에너지 밀도를 개선시킬 방법 극대화

 ○ 기존 인조/천연흑연에 실리콘을 첨가하는 방식으로 에너지 밀도 극대화

 ○ 실리콘 첨가 비율은 지속적으로 증가할 예정이나 근본적 문제점(팽창, 수명저하 등)으로 인해 비중은 10%대에 머물 전망

 ○ 실리콘이 리튬을 만나면 부풀어올라 깨지는 등 각종 부작용이 일어나기 때문에 이를 제어할 수 있는 기술력 필요

 ○ 관련업체 : 대주전자재료

 

4. 동박 및 분리막 발전방향

□ 동박은 얇고, 길고, 넓게 만들어야 함

 ○ 전지 무게 감소, 생산효율성 증대

□ 분리막에 요구되는 특징은 다공성, 내열성, 내구성, 절연성 등

 ○ 양극과 음극의 접촉을 막아주는 안전성과 직결되는 소재

 

5. 전해액 발전방향

□ 전해액은 염(12%) + 용매(85%) + 첨가제(3%)로 구성

 

 

 ○ 염은 수명과 저온방전량에, 용매는 리튬이온 전도도에, 첨가제는 안전성과 수명, 성능개선에 영향

 ○ 전해액 성능은 첨가제 고도화, 원가절감은 첨가제 내재화를 통해 달성 가능

 ○ 첨가제가 함량 비중은 낮지만 원가 비중은 가장 큼

□ 첨가제 기술을 가지고 있는 기업에 집중하면 좋을 듯

 ○ 동화기업 : 국내 전해액 업체 중 유일하게 용매(NMP)와 첨가제 기술 내재화