- 글로벌 전기차 시장 내 LFP 비중 확대 불가피. 30년 LFP 비중 54% 전망. 

- 하이니켈 중심의 한국은 망간계와 LFP 타깃 제품 다변화로 대응 전략. 

- 삼원계 중심 한국 밸류체인 투자 심리에는 부정적

삼원계에 비해 51% 에 불과한 LFP 양극재, 셀 기준으로 28% 저렴 

- LFP 의 kg 당 판가는 올해 상반기 기준 16 달러 수준이고 NCM622 미드니켈 삼원계는 40 달러 대 , 하이니켈 삼원계는 60 달러대로 추정됨.

- NCM622 삼원계에 비해 LFP의 kg당 가격은 40%에 불과 한 것 배터리에 대한 경제적 비용을 계산하기 위해 에너지 밀도당 가격으로 환산 하면 LFP 는 kWh당 삼원계에 비해 51%가 저렴하고 셀 비용을 따져보면 약 28%가 저렴

북미 EV/배터리 시장 전망 

- 자체 추정한 미국 EV(PHEV+BEV) 시장은 23년 174만대(YoY+77%, EV침투율 11%)로 예상하며, 30년 1,428만대(EV침투율 65%) 수준으로 확대 전망한다. 23~30년 연평균 +41%의 고성장이 예상된다. 35~40년경에는 EV 침투율 100% 도달할 것으로 전망한다.

- 이에 따른 미국 EV 배터리 수요는 23년 118GWh(YoY+82%)에서 30년 1,188GWh 수준으로 확대되며, 23~30년 연평균 +46%의 고성장이 전망된다.

- 다만, 필요한 배터리 수요 대비 현지 공급은 23년부터 30년까지 지속 부족(Shortage)할 것으로 예상한다. 북미 EV 배터리 시장의 수요/공급 Balance는 23년(-56%)에서 30년(-47%)까지 지속 부족할 것으로 추정한다.

- 26년 준공기준 국내 3사의 북미 합산 캐파 규모는 512GWh에 이르지만, 현실적인 수준의 가동률(80%)과 수율(80%)을 가정한다면 실제 예상 공급 규모(26년 연중 279GWh)는 많지 않다.

K 배터리 수주 모멘텀 

- 북미 시장에서 전체적인 신규 수주 속도가 앞으로 둔화되는 것은 불가피하나, 하반기 여전히 수주 기대감은 유효하다.

- GM/Ford/Stellantis/현대기아/Toyota/Honda 6개 완성차 그룹의 합산 북미 자동차 시장점유율은 22년 기준 70%에 이른다. 이들 고객사향 배터리 물량만 안정적으로 확보해도 북미 EV 배터리 시장 점유율을 최소 70%는 지킬 수 있다.

- 한편, 유럽계(르노닛산/VW/Daimler/BMW) 완성차 업체들은 국내보단 중국이나 유럽 자국 배터리 업체들과의 협력을 확대 중이다

- TESLA는 자체 배터리(4680 등) 내재화, 일본(Panasonic) 배터리 업체 통해 필요한 배터리 물량 조달할 것으로 예상한다.

북미 수주 모멘텀: 셀보다 소재 

- 북미 시장에서 완성차→셀로 이어지는 신규 수주 속도는 둔화가 불가피하나, 셀→소재로 이어지는 수주는 앞으로 보다 가속화될 전망이다

- 핵심광물은 리튬, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄, 흑연 등이다. 구성재료는 핵심광물을 활용한 소재로 그 대상은 양극활물질(양극재), 음극활물질(음극재), 양극박(알루미늄박), 음극박(동박,TBD), 바인더, 전해질(리튬염), 전해액 첨가제 등이다

- 배터리 부품(Battery Components)은 에너지 저장과 관련된 부품으로 양극, 음극, 분리막,전해액, 배터리 셀/모듈이 그 대상이며, 북미 내 생산이 필요하다. 북미에서 생산되는 배터리 부품의 가치 비율을 계산하고, 요건 충족 비중은 23년 50%에서 매년 10% 상향하여 29년 100%가 필요하다.

- 현재까지 계획된 26년 준공기준 국내 3사의 북미 합산 배터리 캐파는 512GWh에 이른다. 이에 필요한 주요 소재 수요는 양극재 72만톤, 동박 31만톤, 전해액 51만톤, 분리막 59억m²규모다

양극재/전해액은 충분, 동박/분리막은 부족 

1. 양극재

- 양극재의 경우 북미와 더불어 국내 병행 생산이 가능하기 때문에 상대적으로 수급이 여유롭다.

- 주요 양극재(EBM+PFM+L&F+Cosmo+LGC) 업체들의 26년 합산 국내외 캐파(172만톤)의 40%(69만톤) 비중으로 북미 수요 대응이 충분히 가능하다

- 또한 EBM+PFM+L&F+LGC 4개 업체 합산 북미 현지 증설 규모만 해도 26년 기준 40만톤에 이를 것으로 추정되어 공급이 문제될 것 같진 않다

2. 동박

- 동박의 경우는 셈법이 다소 복잡하다. IRA상 동박의 구성재료 해당여부(해당시 북미+국내 병행 생산 가능)가 명확히 정해져있지 않은 상황이다

- 1) 최근 국내 전력비 인상에 따른 국내 공장 제조원가 상승 및 국내 투자매력도 하락, 2) 북미 현지 고객사 수요 신속 대응, 현지 낮은 전력비(수력발전 등), 현지 정부 인센티브 지급 고려시 북미 동박 수요는 북미 현지 공급으로 대응할 예정이다. 

- 그러나, 필요한 수요(31만톤, 26년) 대비 현지 공급(9만톤, SKC+LEM+솔첨소)이 턱없이 부족하다. 캐파 증설이 시급하고, 동박 업체들의 증설을 유인할 셀 고객사들의 당근책(장기공급계약 체결)이 나올 가능성이 높다.

3. 전해액

- 전해액(북미 100% 현지조달 필요)은 엔켐을 필두로 전해액 업체들의 현지 증설 계획이 잘 진행되고 있다. 

- 통상 전해액 공장은 배터리 공장 바로 옆에 지어진다. 1) 특유의 신선도 요건, 2) 배터리 제조시 마지막 공정에 투입, 3) 유해물질 분류로 해외 수출입 어려움 등이 주요 이유다. 

- 26년 기준 필요한 전해액 수요(51만톤) 대비 현지 공급(52만톤, 엔켐+동화일렉+솔브레인+덕산일렉)은 충분한 상황이다.

4. 분리막

- 분리막 또한 북미산 100% 현지조달이 필요하다. 다만, 필요한 수요(59억m², 26년) 대비 현지 공급이 “Zero”다.

- 분리막은 타 소재들과 다르게 원가구조에서 고정비(감가비 등) 차지 비중이 높아 상대적으로 비싼 북미 지역의 CAPEX 투자비(국내 대비 2배 수준)가 수익성 하락으로 연결되는 소재다.

- 또한 광물관련 소재와 같이 AMPC(생산비용의 10% 세액공제) 혜택도 받지 못해 분리막 업체 입장에서는 북미 투자 계획이 신중해질 수 밖에 없다

CATL, 3 세대 CTP 적용된 기린 배터리 상용화 

- CATL은 CTP 기술 적용을 통해 배터리 팩 부피 활용도 20~30% 증가, 배터리 팩 부품수 40% 감소, 생산효율 50% 증가를 언급했다.

- 주요 스펙은 중국기준(CLTC) 주행거리 1,032km(국내환산 800km급), 배터리 용량 140kWh, 차량가격 5.7만달러(일반배터리 탑재 동일모델 4.3만달러)로 확인된다

- 다만, 배터리 및 차량 가격이 매우 비싸고 아직까지 기린 배터리가 탑재된 EV 모델이 1,000대 수준에 불과하여 실제 주행 및 성능 확인이 필요한 상황이다.

CATL vs TESLA vs BYD 비교 

- 통상적으로 배터리 셀에서 모듈을 거쳐 팩으로 넘어가며 열 관리, 외부 충격 보호 등 각종 부품들이 추가되고 그에 따라 에너지밀도가 크게 손실된다

- CATL의 기린 배터리는 모듈을 없애 셀(NCM, 280~300Wh/kg)→팩(255Wh/kg) 에너지밀도 손실(-15%)을 크게 줄였다.

- CATL의 기린 배터리와 테슬라 4680 배터리 모두 니켈함량 80% 이상 양극재, 실리콘 음극재가 공통으로 채용된다는 점 고려했을 때 CATL은 CTP 적용한 셀/팩 구조변경을 통해 테슬라 4680보다도 높은 에너지밀도 구현을 가능케 한 것으로 보인다.

- BYD 또한 자체 개발한 블레이드 배터리를 공개했고, CTP 기술이 적용된 각형 LFP 배터리다. 팩기준 에너지밀도는 기존 삼원계 배터리 스펙과 11% 수준밖에 차이가 나지 않는다. 전기차 주행 가능거리는 600km 수준을 언급했다.

삼원계 vs LFP (셀→팩)에너지밀도 비교 

- 삼원계는 팩 안에 에너지저장과 관련된 셀 이외 화재 안전성과 관련된 기타 부품들이 많이 채용되다보니 그만큼 셀 차지 비중이 줄어들게 된다

- NCM811 배터리의 에너지밀도는 셀(246Wh/kg)에서 팩(158Wh/kg)으로 -36%나 에너지밀도 손실을 겪는다. 반면, LFP 배터리는 셀(159Wh/kg)에서 팩(133Wh/kg)으로 비교적 손실(-16%)이 적다.

- 삼원계 배터리는 LFP 대비해서 셀단에서는 +55% 에너지밀도 우위를 갖지만, 모듈단의 에너지 비효율성으로 인해 팩단에서는 +19% 우위에 그친다

- 여기에서 LFP 배터리에 CTP 기술까지 적용되면(팩기준 140~160Wh/kg) CTP가 적용되지 않은 삼원계 배터리의 팩 에너지밀도(160Wh/kg)와 그렇게 큰 차이가 없는 수준에 이른다.

- LFP 배터리 특유의 가격경쟁력에 더해 CTP 기술이라는 효율성까지 더해지는 국면에서 국내 삼원계 배터리 진영에서 CTP 기술 확보가 더욱 간절해질 수 밖에 없는 이유다.

- 또한 양극재 니켈 함량이 90% 이상 수준까지 올라가는 등 기존 소재단 에너지밀도 향상이 극한에 다다르고 있는 만큼 CTP를 통해 획기적인 수준으로 에너지밀도 개선을 가능케 할 수 있다.

거세지는 LFP 침투 확대 

- LFP 배터리를 주로 채용한 완성차(23년 1~4월 누적 탑재량 기준)는 BYD(배터리:BYD), TESLA(CATL), SAIC, GAC, Geely 순으로 주로 중국 로컬 EV 업체들이었다. 중국 외 시장에서는 TESLA(CATL), BYD(BYD)가 90% 이상 대부분을 차지했다.

- LFP의 시장지배력이 높은 중국 내수 시장은 차치하더라도 중국 외 시장에서의 LFP 침투 확대 추세는 경계가 필요하다

- 공급이력을 기반으로 향후 해외 역내 생산 캐파 확보 진행될시 본격적인 시장 침투 확대 가능성 존재한다. 특히, 중국 LFP배터리 업체들의 주요 해외진출 타겟 시장은 유럽이 될 것으로 판단한다.

원하는 만큼 만드는 자본력도 지속적인 경쟁력 

기술력/업스트림에 이어서 자본력도 중요하다. 기술력이 있으면 제품 경쟁력으로 가공비 마진을 유지할 수 있고 업스트림 투자로 재료비 마진도 확대할 수 있다. 하지만 고객이 원하는 물량을 맞추려면 자본력도 경쟁력이다. 특히 북미의 국내 셀메이커들의 수주가 확대되고 완성차들은 배터리 밸류체인을 내재화하면서 밴더의 다변화와 합종연횡이 진행중이다. 2차전지 시장이 성장산업이기에 참여자들은 늘었지만 인플레이션과 금리인상으로 해외증설에 대한 부담은 더 커진 상황이다. 기업별로 현금의 여력에 따라 투자규모를 달리할 수밖에 없다.

음극재 사업도 잠재적 변수 

국내 셀메이커는 IRA법안 이후 북미에서 주도권을 잡고 있고 소재 가운데서 양극재는 국내 셀메이커 내 상당부분 국산화가 되었다. 반면, 음극재는 여전히 절대적으로 중국 비중이 70% 이상으로 큰 상황이다. 국내 기업중에서는 포스코퓨처엠이 유일한 흑연계 음극재 양산 기업이나 현재 시장점유율 5%에 불과하다. 기존 음극재 사업은 경쟁사들의 저가경쟁에 따른 판가 인하로 수익성이 악화되었지만 업황이 바뀌고 있다. 기존에는 제품 차별성이 적었기에 단가가 중요했다면 지금은 원산지가 중요하다.

포스코퓨처엠은 모회사로부터 콜타르를 조달해 자회사 포스코MC머티리얼즈에서 인조흑연의 원료인 침상코크스를 생산 중이다. 탈중국화 공급망의 이점이 커지면서 음극재 사업의 경쟁력과 멀티플은 점차 커질 전망이다. 엘앤에프도 최근 언론보도를 통해 음극재 사업을 준비하는 것으로 알려졌다. 6월 초 엘앤에프는 대표이사의 언론과의 인터뷰에서 음극재도 양극재와 같이 소성 공정을 거치기에 음극재 개발도 검토 중이라고 밝혔다. 6월23일에는 일본 미쓰비시케미칼과 음극재 사업을 위한 MOU를 체결했다는 보도가 나오면서 소재사업의 다각화 움직임이 감지된다.

- 중장기적으로 양극재 기술격차는 좁혀질 전망이다. 배터리에 가장 큰 원가비중을 차지하는 양극재의 가격하락이 중요한 관건이다. 

- 전해액/음극재에서도 첨가제 비중이 확대되면서 배터리 내 양극재 성능 개선뿐만 아니라 탑재량을 늘리는 추세다.

- 업스트림에 대한 경쟁력은 지속적으로 유지될 것이다. 포스코퓨처엠은 모회사의 리튬/니켈 광산으로 인해 탈중국화된 공급망이 장점이다

- 에코프로비엠은 그룹사 전체가 양극재 밸류체인을 준비중이다. 전구체/리튬가공/리사이클까지 전반적인 밸류체인 구축이 진행 중이다

- 하반기 계열사인 에코머티리얼즈 상장이 진행되면서 관련 밸류체인의 가치가 부각받을 수 있다. 유럽/북미까지 에코프로의 클로즈 루프 시스템이 확장되면서 그 가치는 더 커질 전망이다. 

- 엘앤에프는 경쟁사들 대비 업스트림 전략이 저평가되고 있다

- 자본력에서는 포스코퓨처엠의 지속적인 우위를 예상한다

2030년 전기차 침투율 50% 가정 시 배터리 시장 규모는 490조원 

7년간 연평균 성장률은 전체 자동차 판매대수는 2%, 전기차 판매대수는 18%, 차량당 배터리 용량은 3%로 글로벌 배터리 용량은 22% CAGR로 성장을 가정한다. 글로벌배터리 용량 2,953GWh에서 배터리 가격은 매년 6% 하락한다고 전제를 두면 2030년 배터리 매출액은 326조원, 마진율 10%를 가정하면 예상 순이익은 32조원이다. 전기차 침투율 49%로 성장둔화를 고려해 PER 15배를 적용하면 글로벌 전기차용 배터리 시장가치는 487조원이다.

양극재 시장 규모도 2030년에 5배로 커지고 상승여력도 존재 

7년간 연평균 성장률은 전기차용 배터리 22%, 글로벌 양극재는 20%고 삼원계/LFP 각각 12%/26%다. 양극재 단가는 메탈가 하향 안정화와 망간리치/LFP 비중 확대에 따라 매년 4% 하락해 2030년 $29/kg로 가정한다. 2030년 글로벌 양극재 매출액은 177조원, 마진율 7.8%를 가정할 시 예상 순이익은 14조원이다. 성장둔화로 배터리와 같은 PER 15배를 적용하면 글로벌 양극재 시장 규모는 208조원이다. 셀메이커보다 플레이어가 많은 것을 고려할 때 시장점유율 10%를 달성하면 적정 시가총액은 21조원이다.

분리막 시장은 2030년에 6배로 성장하고 상승여력 제일 클 것 

분리막 단가는 현재 $0.8/m²로 매년 물량 확대에 따라 단가 인하를 가정할 시 2030년분리막 매출액은 23조원이다. 마진율은 현재 20% 수준에서 매년 설비투자에 따른 감가상각비 반영과 2차전지 산업 평균마진과의 격차 축소로 점진적 하락을 가정해 2030년 15%로 가정한다. 해당 가정으로 2030년 분리막 사업의 순이익은 4조원이고 수익성 하락에 따른 PER 12배를 적용 시 예상 시장규모는 42조원이다.

양극재 리레이팅의조건

타 소재 대비 양극재 리레이팅이 유효했던 것은

① 중국과의 경쟁 완화(중국 LFP로의 투자 선회), 

② 후발주자였던 SKON의 중장기 하이니켈 양극재 부족 때문으로 판단 

향후 리레이팅이 기대 되는 소재는 분리막 

- 향후 2년간 한국 분리막 업체 리레이팅 구간 진입 예상 -> 중장기 수급 타이트 해질 것으로 예상.

- ① IRA로 인한 중국과의 경쟁강도 완화(and 신규Player 진입X), ② 북미 증설이 가장 공격적인 LG에너지솔루션의 분리막 벤더 다변화가 필수적 이라고 판단하기 때문

- LG에너지솔루션의 26년 말 기준 분리막 필요 생산능력은 50억m2 수준. 기존 상해에너지(중국)의 공격적인 진입 제한적. 도레이 원단 생산 원가 열위로 인하여 북미 지역 분리막 벤더 다원화 필수적

- 중국 및 일본 업체의 북미 시장 진입(40%)를 가정 하더라도, 한국 2개사의 공격적인 증설 필요한 상황