손정우 EV

손정우님

# EV 배터리 산업

* 시장의 주도 섹터는 역시나 EV 배터리죠!
* 올해 가장 많이 오른 관련주는 알루미늄 기업이네요.
* 밸류체인을 자세히 이해하고 사고를 확장하면 기회가 보입니다.

[EV 배터리 산업 총정리 - 1탄

<EV 배터리의 종류>
-NCM(삼원계) : 현재 EV 배터리로 가장 많이 사용되는 것. 니켈, 코발트, 망간으로 구성
-NCA(삼원계) : 망간 대신에 알루미늄을 포함한 배터리
-NCMA(사원계) : NCM에 알루미늄을 추가한 것
-LFP(리튬인산철) : 원가가 높은 코발트를 쓰지 않는 배터리. NCM 대비 안전성이 높고 저렴하나 에너지 용량이 작은게 단점
-전고체 배터리 : 배터리 내부 양극과 음극 사이 전해질 액체가 아닌 고체로 된 배터리. 액체 전해질은 효율이 높지만 수명이 짧고 폭발 위험이 높은게 단점. 고체 전해질은 폭발 위험이 없고 에너지 밀도가 높으며 충전시간이 짧고 대용량 제조 가능

<EV 배터리 화재 문제>
-화재 원인 : 리튬이온이 전해액을 돌아다니는 양이 많아지면 과열 발행. 니켈 함량이 증가할수록 다량의 가스 발생하여 화재 위험이 높아지. 이론적으로 니켈 함량 60% 이상부터 화재 가능성, 80% 넘어가면 화재 위험이 높아짐. (ex. LG엔솔의 GM 화재 배터리는 NCM811. 니켈 80% 코발트 10% 망간 10%)
-니켈 80% 이하는 알루미늄 도핑으로 안전성 높이
-니켈 80% 이상은 지르코늄 도핑으로 안전성 높임
-니켈 함량을 90% 이상 수준으로 높이는게 목표라서 지르코늄의 수요는 상승할 것

<EV 배터리 기술 방향>
-에너지밀도 향상, 원가 절감, 안전성 향상, 수명 향상, 충전속도 향상
-문제점 : 에너지밀도 향상이 원가 상승을 유발하는 구간 진입
1) 니켈 비중 상승의 한계 봉착(이전에는 니켈 비중 상승으로 자연스럽게 원가가 높은 코발트 비중 감소)
2) 음극재 첨가제, 전해액 첨가제 등 투입을 통한 에너지밀도 개선이 진행되어 원가 상승

1. 양극재 - 에너지밀도 향상과 원가절감
-에너지밀도 향상 - 하이니켈 기술은 니켈 비중 90%인 구반반 단계로 발전. 불안안 안전성은 알루미늄, 지르코늄 도핑 기술 도입
-원가절감
1) 수직계열화
  -.양극재 1톤을 만들려면 전구체 1톤과 리튬 0.5톤 필요
  -.양극재 업체들은 전구체와 리튬 내재화 추진(에코프로비엠, 포스코케미칼 선두)
2) 리사이클
  -.폐배터리를 통해 니켈, 코발트, 리튜 등 기초 메탈들을 뽑아내서 재활용하는 기술(에코프로비엠, 포스코케미칼 선두)
3) LFP
  -.중저가 전기차, ESS에 비중 확대(LG엔솔 선두)

2. 음극재 - 배터리 에너지밀도 향상 보완
-실리콘 첨가물 : BTR 50%, Shin-ctsu 30%, 대주전자재료(LG엔솔) 10%, 기타 10%
-국내 한솔케미칼(삼성SDI), 포스코케미칼(LG엔솔) 생산 준비 중

3. 전해액
-용량비중 : 용매 80%, 리튬염 15%, 첨가제 5%
-원가비중 : 첨가제 35%, 리튬염 35%, 용매 30%
-첨가제는 일본 미츠비시화학, 센트럴글라스 선두. 전해액 업체들은 첨가제 의존을 줄이기 위해 첨가제 역할을 해줄 수 있는 신규 리튬염 소재 개발
-전통적 리튬염(후성, DFD), 신규 리튬염(천보, 동화기업, 덕산테코피아, 켐트로스)

4. 분리막 - 박막화, 고강도, 기공의 균일성, 코팅

<EV 배터리 공급체인>
1. 양극재
-황산니켈 생산(Norisk, Sumitomo Metal, Umicore, Coremax, Zenith, Mechma)
-수산화리튬 생산(POSCO, 중국 Tianqi, 칠레 SQM, 미국 Albermale,FMC / 중국,칠레,미국이 90% 생산)
-코발트 생산(TMC, 중국 Huayou,Jinchuan Group,GEM,China Molybdenum, 핀란드 Freeport Cobalt, 벨기에 Umicore, 스위스 Glencore / 콩고,잠비아 광산에서 60% 생산)
-수산화리튬 가공(포스코케미칼, 에코프로이노베이션)
-양극재 생산(LG화학, 삼성SDI, 한국Umicore, 포스코케미칼, 에코프로비엠, 엘앤에프, 코스모신소재)

2. 회사별 공급체인
1) LG화학
양극재 - Umicore, Nochia, 엘앤에프, 포스코케미칼, LG화학
음극재 - 포스코케미칼, Mitsubishi, BTR
분리막 - Toray, Senior, 상해은첩
전해액 - Enchem, Guotai Huarong, Ube
동박 - 일진머티리얼즈, SKC, 두산솔루스, Watson

2) 삼성SDI
양극재 - Umicore, 엘앤에프, 에코프로비엠
음극재 - Mitsubishi, BTR, NOVONIX
분리막 - Ashai Kasei, Toray
전해액 - Central Glass, 미쓰비시 화학, Panax E-tec
동박 - 일진머티리얼즈, CCP, Watson, SKC

3) SK이노베이션
양극재 - 에코프로비엠
음극재 - 포스코케미칼, BTR
분리막 - SKIET
전해액 - Enchem, 솔브레인
동박 - Watson, SKC

4) CATL
양극재 - Pulead, ShanShan, XTC
음극재 - ShanShan, BTR, Putailai
분리막 - SEMcorp, Cangzhou Mingzhu, Jieli, Senior
전해액 - Guotai Huarong, Tinci Kaixin, Capchem
동박 - Watson, Nuode, CCP

5) 파나소닉
양극재 - Sumitomo, Nichia
음극재 - Hitachi, JFE, Mitsubishi
분리막 - Sumitomo, Ube
전해액 - Mitsubishi, Ube
동박 - Nippon Denkai, Furukawa, SKC

3. EV 배터리 장비 공급체인
전극 공정 30% -> 조림 공정 17% -> 화성(충방전) 공정 29% -> 기타 공정 24%

1) 전극 공정 : 알루미늄, 구리 집전체에 양극재, 음극재를 붙이는 공정
-믹싱장비 - 티에스아이, 제일기공, 윤성F&C
-코팅/슬리팅/프레싱 장비 - 씨아이에스, 피엔티

2) 조립 공정 : 양극판, 음극판을 분리막과 같이 셀 형태에 따라 조립하는 공정
-폴딩 장비 - 나인테크
-스택킹 장비 - 디에이테크놀로지, 우원기술
-노칭 장비 - 디이엔티, 유일에너테크, 엠플러스
-라미네이션 장비 - 나인테크, 신진
-수평노칭 장비 - 피엔티
-탭웰딩/패키징 장비 - 시스템R&D, 하나기술, 엠플러스
-디게싱 장비 - 시스템R&D, 지피아이, 엔에스

3) 화성(충방전) 공정 : 조립된 셀에 전기적 특성을 부여하고 결함 여부를 파악하여 마무리하는 공정
-포메이션 장비 & 사이클러 - 에이프로, 피앤이솔루션, 갑진

4) 물류시스템
-전극라인 - 코윈테크
-조립라인 - 이아이디
-후공정라인 - 이아이디
-물류장비 - 에스에프에이

5) 기타
-탈철기 - 대보마그네틱
-X-ray 검사기 - 이노메트리
-Vision 검사기 - 인텍플러스

<EV 배터리 밸류체인별 글로벌 M/S>
양극재 - Umicore 11%, SMM 10%, Nichia 7%, XTC 7%, ShanShan 6%, 에코프로비엠 4%, 기타 55%
음극재 - Hitachi 14%, BTR 14%, ShanShan 11%, Zichen 10%, Putailai 10%, 포스코케미칼 5%, 기타 36%
분리막 - Ashai Kasei 20%, SEM 18%, Toray 13%, SKIET 13%, Senior 9%, Celgard 6%, 기타 21%
동박 - CCP 13%, 일진머티리얼즈 13%, SK넥실리스 12%, Furukawa 5%, Nippon Denkai 3%, 기타 54%

<EV 배터리 글로벌 현황>
LG화학 - 테슬라 24%, GM 19%, 현대 13%, 아우디 10%, 쉐보레 6%, 재규어 5%, 포르쉐 4%, 기타 19%
삼성SDI - VW 30%, BMW 28%, 아우디 23%, 포드 6%, 포르쉐 4%, 랜드로버 3%, 스코다 3%, 기타 3%
CATL - 니오 10%, 푸조 7%, Yutong 6%, GAC 6%, BAIC 5%, Leading Ideal 4%, Weltmelster 4%, 기타 58%
파나소닉 - 테슬라 95%, 혼다 2%, 토요타 2%, 기타 1%

<EV 배터리 Cell업체 증설 계획>
-2021년 예상 (단위: GWh)
LG에너지솔루션 170 (국내 20 중국 60 유럽 70 미국 5 기타 15)
삼성SDI 65 (국내 16 중국 22 말레이시아 12 유럽 15)
SK이노베이션 40 (국내 5 중국 28 유럽 8)
CATL 183 (독일 14 중국 169)

-2025년 예상 (단위: GWh)
LG에너지솔루션 485 (국내 20 중국 100 유럽 155 미국 185 인도네시아 10 기타 15)
삼성SDI 221 (국내 16 중국 22 말레이시아 12 유럽 139 미국 32)
SK이노베이션 200 (국내 5 중국 56 유럽 50 미국 91)
CATL 520 (독일 50 중국 470)

<EV 배터리 소재업체 증설 계획>
-2021년 예상 (단위: 만톤)
포스코케미칼 10.5 (양극재 4 음극재 6.5)
에코프로비엠 양극재 6
엘앤에프 양극재 5.5
동화기업 전해액 5.3
대주전자재료 실리콘첨가제 0.084
일진머티리얼즈 동박 5.6
SKC 동박 5.2

-2025년 예상 (단위: 만톤)
포스코케미칼 72.8 (양극재 27.8 음극재 17 실리콘첨가제 1 전구체 16 리튬 11)
에코프로비엠 양극재 32.4
엘앤에프 양극재 25
동화기업 전해액 12.3
대주전자재료 실리콘첨가제 1
일진머티리얼즈 동박 17.6
SKC 동박 20