- 보편적으로 1GWh 배터리 생산에 양극재 1,500톤, 음극재 980톤, 전해액 1,000톤, 동박 600톤 가량이 사용되며 양극재의 경우 니켈 함량 증가 및 전압 상승에 따른 에너지밀도 상승으로 인해 사용량이 점차 하락할 것으로 예상된다.

- 실리콘 음극재 첨가율 상승과 동박 극박화에 따른 사용량 감소 등 분리막을 제외한 대부분의 소재의 사용량이 감소할 것으로 예상된다

- 양극재의 경우 LFP와 고전압 로우니켈 NCM 양극재 등을 고려하지 않았으며, 중저가형 차세대 양극재가 상용화 될 것으로 예상되는 24년 이후 수요가 추가 상승할 수 있다는 점은 염두할 필요가 있다

- 미국의 22년 PHEV+BEV 침투율은 7.1% 수준으로 유럽과 중국 대비 낮다. 유럽 또한 강력한 탄소배출량 규제, 그리고 35년 내연기관 차량 판매 금지 법안 합의 등을 통해 자동차 업체의 전기차 판매 의무를 더욱 강화하고 있다

- 반면 중국은 NEV 목표 비율 설정을 통해 자동차 업체의 전기차 판매를 일부 의무화하고 있으나 22년 PHEV+BEV 침투율은 이미 31.3% 수준으로 25년 목표 비율 25%를 넘어섰으며, 23년부터 전기차 보조금이 폐지되었기에 추후 성장성은 이전 대비 둔화될 가능성이 높다

양극재: 25년까지 타이트한 수급, 26년부터 완화

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- 중국 외 양극재 수급은 23E 147%→27E 108%로 25년까지 공급이 수요를 따라가지 못할 것으로 예상되나, 26년부터는 다소 완화될 것으로 전망한다.

- 26년과 27년의 수급 balance는 101%와 108% 수준으로 수급타이트가 지속되는 것처럼 보일수 있으나, 일본 및 유럽 업체의 양극재 추가 증설 가능성을 고려할 필요가 있다.

- 다만 긍정적인 부분은 미국의 경우 IRA 법안으로 인해 FTA 체결국에서 생산된 양극재를 사용해야 하는 상황이기에 대규모 생산능력을 확보하고 있는 한국 양극재 업체에 대한 선호도가 높아질 수 있다는 점이다.

- 한국 배터리 업체 설비 가동률 80%를 기준으로 산정한 양극재 필요량은 23E 56만톤→27E 123만톤으로 수급 balance는 23E 123.3%→26E 77.9%으로 하락한다

- 원재료 가격과 환율이 하락하며 우하향 추세가 나타날 경우 22년과는 반대의 모습이 나타날 것으로 추정된다. 23.5월부터 점진적인 양극재 판가 하락이 예상되며, 이로 인해 2Q23이후 양극재 업체의 실적 변동성은 확대될 가능성이 높다

- 전반적인 메탈 가격이 하향안정화 국면에 접어든 현 상황에서, 양극재 ASP는 결국 하락할 수 밖에 없을 것으로 판단한다.

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전구체 내재화 필요 

- 국내 양극재 기업들의 전구체 사업은 (1) 계열사를 통한 조달, (2) JV를 통한 조달 전략으로 시현

- 전구체 생산기업들은3가지 성격으로 분류 가능

Type 1: Upstream 정/제련 역량을 보유하여 원재료에 안정적 조달이 가능한 기업들(GEM, 화유코발트 등)

Type 2: 전구체를 양산하여 외부 판매하는 기업들(Ningbo Ronbay, CNGR, Zhongwei Share, 에코앤드림)

Type 3: 전구체-양극재를 내재화한 기업들(에코프로 머티리얼즈, JH케미칼 등)

- 동박의 생산비용 비중은 구리 구매비용50%, 전기료12%, 기타38% 

- SKC와 롯데에너지머티리얼즈는 전략적 관점에서 국내 설비(SKC 정읍, 롯데 익산)는 동박 기술 로드맵을 위한 연구개발 기지, 범용/고객사 대응 대량 양산 설비는 고객사와 연계한 맞춤식 전략(말레이시아 등)

- 분리막 생산비용 구조는 고정비용65%, 원재료비25%, 판관비10% → 생산기업들의 실질 가동률이 핵심

- 기존 이차전지 분리막 시장은 습식(기공이 균일하며 박막화에 유리하여EV 및 IT기기로 사용)과 건식(기공균일성이 다소 열위이며 두껍지만 가격 경쟁력이 우수하여ESS 등에 사용)으로 구분

- 분리막의 핵심 기술력은 (1) 연신 능력, (2) PE 분자량이 많은 원재료 사용(UHMWPE), (3) 분리막 외부를 코팅하는 방법→ 일본 기업들은 횡/종방향으로 동시연식 방식, SK IeT는 횡/종방향을 독립적으로 늘리는 축차방식

메모리 산업에는 서버 있었다면, 배터리 산업에는 ESS 가 있다 

ESS는 전기차 전력 공급 안정화, 친환경, 에너지 안보의 핵심 인프라다. 동시에 배터리 공급부족을 심화시킬 요인이다. 이미 글로벌 시장규모는 전망치를 상회하기 시작했다.

① 자동차 산업의 온실가스 배출 비중은 25%에 불과하다. 에너지를 비롯한 다른 산업에서 탈탄소화가 필요하다. 

② 전기차 확산의 걸림돌 중 한가지는 충전인프라다. 전기차를 움직이는 ESS 로 (V2G) 활용하면 된다. 

③ 미국의 NEM 3.0 정책은 ESS 산업 성장의 티핑포인트가 될 것이다. ESS 의 잠재력을 주목한다.

자동차를 대체하는 EV, 전력/에너지를 대체하는 ESS 

궁극적인 ESS 배터리 시장규모는 전기차 배터리 시장을 압도할 수 있다. 전기차의 전방인 운송 산업의 에너지 시장규모는 전체의 4 분의 1 에 불과하기 때문이다.

ESS 의 전방 시장은 결코 전기차보다 작지 않을 것이다. 현재는 내연기관 자동차를 대체하는 전기차가 배터리 산업의 성장을 견인하고 있다. 하지만 미래에는 기존의 발전산업을 대체할 신재생에너지의 인프라인 ESS 가 또 다른 성장동력이 될 수 있다. 전기차 배터리가 운송 산업 에너지의 인프라라면 ESS 는 운송 외 모든 산업의 인프라다. 운송 산업을 전방으로 하는 전기차용 배터리 시장보다 ESS용 배터리의 잠재력이 더 크다고 판단된다.

투자효율 : CAPEX 1,000 억원 당 창출 가능 매출액 & 영업이익 

배터리 산업은 투자효율이 IT 제품군 중 낮은 편이다. 특히, 셀과 음극재가 더 낮고, 상대적으로 분리막, 양극재 등이 견조하다. 다만, 미래에 현재의 예상대로 2 차전지 호황이 펼쳐진다면 수익성 향상으로 투자효율이 높아질 수 있다.

현재 2 차전지 기업들의 JV 일부는 증설되는 Capa 를 장기공급계약으로 보장 받음

고객사들이 부품사와 JV 를 진행하는 경우는 통상적으로 두 가지다. 부품사가 투자 여력이 없는 경우 또는 수익성을 제한하는 경우다. 대신 고객사와 부품사는 불황(다운사이클)에서 고통을 분담한다. 그런데 국내 2 차전지 기업들의 JV 는 이례적이다. 증설되는 Capa 의 상당부분이 장기공급계약으로 공급 안정성을 보장받는다.

IT 에서 장기공급계약 사례는 많지 않다. 유사한 사례는 2019~2022 년의 반도체 패키징기판 Big Cycle 이다. 다만 기판 기업들은 신규 증설되는 Capa가 기존 대비 10~50%에 불과했다. 반면, 2 차전지 기업들은 향후 5 년간 현재 대비 각각 100~300% 규모의 증설을 계획 중이다. 보전 안 될(기존) 캐파 대비 매출액이 보장되는 (향후 증설) 캐파의 비율이 패키징기판보다 높다.

당사의 전기차 침투율 전망치는 보수적이다. 당사의 가정은 25 년 25% → 30 년 41%→ 35 년 65%다. 자본시장의 눈높이는 25 년 26% → 30 년 50% → 35 년 80%다. 현재의 친환경 정책기조가 지속된다면 30년 이후에도 전기차 시장 성장률은 가파를 전망이다. 각국의 친환경 자동차 보급 계획을 충족시키기 위해서는 갈 길이 멀다.

한국 2 차전지 산업의 세 가지 위험요소 

(1) 세 개의 한국 2 차전지 제조사 

경쟁구도 관점에서 한국 2 차전지 산업의 리스크는 국내 업체들 간의 경쟁 심화다. 2차전지 산업에는 한국의 대형 그룹사에 속하는 기업이 세 곳이다. 과거 IT 산업보다 더 치열할 수 있다. 2 차전지는 현재의 넘치는 수요에 경쟁이 심화되고 있다고 말하긴 어렵다. 그러나 이미 한국 업체들은 고객사의 요구에 맞추어 설비투자를 폭발적으로 늘리고 Capa 를 확장 중이다. 공급과잉을 방지하기 위한 고민이 필요하다. 향후 전기차 판매량과 ESS 설치량 전망치는 낮아질 수 있다. 그러나 증설해 놓은 Capa 는 없어지지 않는다. 과거에도 IT 경쟁사들은 서로의 생산능력과 미래의 수요를 예측하지 못했다. 2차전지 내 한국 기업들간 경쟁이 종국에 가서는 산업의 공급과잉을 유발할 수 있다. 이경우에 공급자 우위 시장은 수요자(고객사) 우위로 역전될 것이다.

(2) 공급자 우위는 미중분쟁의 산물 

향후 미중분쟁이 심화될 경우, 글로벌 교역 규모는 줄 수 있다. 그러나 2 차전지 및 중국과의 직접 경쟁 제품군은 반사 수혜가 예상된다. 미국, 유럽, 일본의 기업들은 중국의 부품 대신 한국 공급사들과 협력관계를 확대한다. 주가 측면에는 미중분쟁이 불확실성으로 작용할 수 있다. 2018 년에도 미중분쟁 초기에는 수혜주와 피해주가 분별되지 못하고 모두 하락했다. 이후 수혜주들만 선별적으로 주가가 반등했다. 가까운 시기에 미중분쟁이 완화될 것이라고 보기는 쉽지 않다. 그러나 2 차전지 산업의 가장 민감한 변수임을 기억해야 한다.

(3) 거시적 환경 

거시적 환경이 IT 및 전기차 소비 수요와 정책 방향성을 결정할 것이다. 현재 2차전지 수요의 폭증은 친환경정책과 에너지안보 상황의 변화 때문이다. 각 국은 더 큰 경제 위기 상황이 닥치기 전까지는 현재의 방향성을 유지할 것이다. 정책과 상황이 변하기 전까지는 현재의 수요 전망이 유효하다. 예상보다 경기침체의 폭이 깊거나 경기하강 속도가 빠르 수 있다. 이 경우 친환경과, 에너지안보, 미중분쟁 등 거시적 판도가 달라질 수 있다. 수요가 위축되면 신기술 채택이 지연된다. 2차전지 산업에서도 매크로 변수들을 주목한다.

* LG 에너지솔루션

- 2023 년: 국내 1 위 업체로 규모의 경제 효과 극대화

- ESS 매출: 전기차에 가려졌지만 가파르게 성장 중

- JV 와 장기공급, 가격 계약 협상 우위에 따른 업황과 실적 개선

* 삼성SDI

- 2023 년: 뒤늦게 수주 경쟁 참전? → 미래 성장 잠재력 가장 큰 기업

- 국내 ESS 1 위 사업자 : 고밀도 삼원계 ESS 의 강자

- 지금까지의 낮은 성장률이 미래에는 기저효과로 작용 가능

* 와이엠텍

- 글로벌 레퍼런스를 확보한 EV 릴레이 전문 제조 업체

- 적용 산업별 고른 Q확대 전망, 단기적으로 전기차 충전기 시장 성장에 주목

- 주요 전기차 충전기 제조업체를 고객사로 확보중이기 때문에 직접적인 수혜 전망

- 큰 폭의 Q확대가 예상되는 전기차향 EV 릴레이 공급 준비 현황에 관심 갖을 시점

1) 와이엠텍은 2 차전지 배터리에 필수적으로 탑재되는 EV 릴레이 전문 제조업체. EV 릴레이는 배터리의 전원 및 충전 기능을 On/Off 하는 핵심 부품으로 ①ESS ②전기차 ③전기차 충전기 ④태양광 인버터 등에 주로 활용

2) 22년 기준 적용 분야별 동사 매출 비중은 ESS 45%, 전기차 충전기 25%, 상용차 10% 기타 20%. 지역별 매출 비중은 중화권 45%, 유럽 20%, 국내 35%로 해외 매출 비중이 65% 이상.

3) 전기차 충전기 : 글로벌리 전기차 충전 인프라가 부족한 상황이며 이에 주요 국가별로 공격적인 전기차 충전기 확충 계획을 발표 중. 국내: 25년까지 51만대 구축. 미국: 30년

까지 50 만대 구축. 유럽: 30 년까지 300 만대 구축 등. 전기차 충전기 1 대당 2 개의 EV릴레이가 탑재되며 전기차 충전기 시장 경쟁이 치열해질 것으로 예상되는 상황에서 동사는 이미 SK 시그넷, 대영채비, ABB 등 다수의 국내외 전기차 충전기 제조업체를 고객사로 확보하고 있기 때문에 전방 시장 성장에 따른 직접적인 수혜 받을 것으로 판단

4) 전기차향 물량대응을 위한 2 공장은 4Q23 착공, 1H24 준공 예정. 생산 캐파는 기존 1 공장 대비 최소 5 배 이상 늘어난 약 4,000억원 이상으로 추정 (생산라인 기존 4 개->20 개).

5) ESS 배터리 시장은 궁극적으로 전기차 배터리 시장 규모를 상회할 것으로 전망되며 현재 예상치보다 빠르게 성장중인 상황 (22~30 년 연평균 최소 30% 성장 전망). 실제로 동사의 주요 고객사인 삼성 SDI 등 국내 주요 셀업체들의 판매량 확대가 확인되고 있으며 이에 따라 동사 또한 구조적 성장을 이어갈 것으로 예상.

* EV릴레이에 기술적 해자는 없어 보이는 듯.  

1. 재료비 절감 

배터리 제조원가에서 재료비가 차지하는 비중은 67%로 가장 크다. 재료비 내에서는 양극재가 65%로 가장 큰 비중을 차지한다. 양극재 판가는 재료비+가공비로 구성되는데 판가 구성에서 리튬(38%), 니켈(36%), 코발트(6%)의 비중이 80%로 절대적이다. 

리튬은 염호나 광산에서 다양한 형태의 리튬(탄산, 인산, 황산 등)을 뽑아낸 뒤 배터리용 고순도 수산화리튬(LH)으로 전환하는 과정을 거친다. 니켈/코발트는 원광을 저렴하게 조달해 제련과정을 거쳐 MHP(수산화니켈+수산화코발트 혼합물)라는 중간체를 생산하고 이를 정제(황산화)해 전구체 원료로 투입하게 된다. 양극재 업체들은 최종적으로 전구체와 수산화리튬을 고온에서 합성시킨다. 이런 과정들을 일부 혹은 전부 내재화(업스트림 진출)해 양극재에서 원가를 10%만 줄여도 배터리 제조원가를 4.4% 줄일 수 있다.

국내에서는 포스코그룹이 모든 단계를 그룹 차원에서 내재화하고 있고, 에코프로그룹은 채굴을 제외한 모든 과정을 내재화했다.

2. 기술혁신 (건식전극, 4680, CTP)

- 당사는 배터리 제조원가가 건식전극을 통해 18%, 4680과 CTP 적용을 통해 각각 약 8% 절감될 것으로 예상한다.

- 건식전극, 4680, CTP가 모두 완벽하게 적용될 경우 배터리 제조원가는 약 34% 하락하는 것이다.

- 건식전극은 용매(습식)를 사용하지 않고 활물질, 도전재, 바인더를 잘 섞어 전극에 코팅 하는 기술이다.

- 기존 습식전극은 코팅공정 이후 건조공정, 용매 회수 공정이 별도로 필요한데 이 장비들의 길이가 100m, 높이는 30m로 공간을 많이 차지하고, 무엇보다 전력소모가 크다.

- 에너지 밀도를 높이려면 전극두께를 두껍게 쌓는 high loading을 구현해야 하는데 습식방식에서는 믹싱과정에서 활물질은 무거워서 가라앉고, 도전재와 바인더는 위로 뜨게 돼 믹싱이 제대로 되지 않아 high loading 구현에 한계가 있다

- 건식은 활물질, 도전재, 바인더를 건식믹싱해 필름형태의 중간전극을 만들고 이걸 집전체에 붙이는 방식으로 전극을 구현하고 있어 에너지밀도 향상에 더 유리하다. 다만 양산능력 확보에는 아직 시간이 필요할 것으로 보여 당사는 2025년 이후 상용화를 예상한다.

- 4680배터리는 2170 대비 단위당 에너지밀도가 커 KWh당 가격을 낮출 수 있고, 팩을 구성하기 위해 필요한 셀 개수가 2170의 절반 이하인 바 연결 부품 수가 감소해 팩 레벨의 원가는 더 낮출 수 있다. 당사는 4680의 팩 제조원가가 2170 대비 약 8% 낮을 것으로 추정한다

- 관건은 생산속도다. 2170을 300PPM(Production per minute)으로 생산하는 것은 쉽지만 전극 사이즈가 더 큰 4680을 같은 속도로 생산하는 공정은 난이도가 훨씬 높다

- 당사는 생산속도가 상용화 초기에는 100~200PPM을 유지하다가 향후 300PPM으로 개선될 것으로 전망한다

- 300PPM을 달성할 경우 4680의 라인당 생산성은 2170 대비 최대 5배까지 증가해 고질적인 배터리 부족 해결에 도움이 될 것으로 보인다

- Panasonic(Wakayama)과 LG에너지솔루션(오창)은 2024년 4680 본양산(상용화)에 나설 계획이며 삼성SDI는 2023년 시양산을 거쳐 2025년 이후 본양산을 예상한다. 

3. 신제품 양산(4680, LFP)

- 하반기 국내 업체들은 4680, LFP 등 신제품 양산에 나선다. LG에너지솔루션(오창)과 삼성SDI(천안)는 하반기 국내 공장에서 4680 시양산을 통해 대량 양산 가능 여부를 검증한다. 

- 본양산 시점은 2024~2025년으로 예상된다. 관건은 생산속도와 수율이다.

- 4680은 전극 길이가 길어지기 때문에 고온,고압의 환경에 노출돼 이에 견딜 수 있는 단결정 양극재, 고강도 포일(동박/알박), 최적화된 전해액(첨가제)이 필요해 소재업체와의 협력도 필요하다.

- LFP양산도 진행된다. LG에너지솔루션은 중국 난징에서 ESS용 LFP 셀 양산을 시작한다.

- 당사는 LG에너지솔루션이 CATL에 이어 테슬라의 북미 LFP 공급사가 될 것이라 기대한다.

4. 밸류에이션 갭 축소 

양극재(포스코퓨처엠, 에코프로비엠, 엘앤에프)와 그 외 소재들 간의 밸류에이션 갭이 역사적인 수준으로 벌어졌다. 2022년 이 갭은 평균 43%였지만 현재는 70%를 넘나들고 있다. 과거에도 갭 60%를 넘어서기 시작하면 곧이어 갭 축소가 나타났다는 점을 감안하면 현재의 양극재 밸류에이션 갭이 유지될 가능성은 낮아보인다.

IRA Section 30D 조항에 의거해 배터리 부품으로 분류된 전해액, 분리막 업체들이 그간 제한적이었던 고객사와의 합종연횡을 바탕으로 리레이팅될 전망이다. 엔켐, 동화기업, SK아이이테크놀로지의 수혜가 예상된다.

힘의 논리에서는 힘이 순리, 중국 공급망 의존도가 낮은 업체에 주목

현 시점에서 2차전지 밸류 체인의 밸류에이션은 개별 기업의 성과나 역량보다 정치적 외생 변수에 따라 틀이 변할 수 밖에 없다. 향후 정책의 방향은 전기차 시장을 키우려는 보조의 성격보다는, 자국의 이익을 극대화하고 공급망 안전성을 찾는 방향으로 진행될 전망이다. 변수가 많아지고 예측이 어려워질 수 밖에 없다. 따라서 변수를 줄이는 방향으로의 투자 전략이 필요하다, 중국발 원료/소재 공급 의존도가 낮은 분리막/동박 업체에 대한 관심이 유효하다. 

Tesla, 플랫폼을 기반으로 단순 완성차OEM이 아닌 종합 에너지기업 발돋움

Tesla는 ESS라는 플랫폼과 IT 기술을 기반으로 궁극적으로 전력 소매 사업자(VPP)로 성장하기 위한 발판을 마련해 가고 있다. 또한, 신규 사업 매출 성장과 동시에 Tesla의 차량을 보유한 고객은 저렴한 충전비용으로 TCO가 낮아질 수 있다는 점에서 Tesla 고객 Lock in 효과도 매우 클 것으로 판단한다.

Tesla는 지난 4Q22 실적발표에서 매니지먼트는 자동차 GPM 보다 전사 OPM의 관리를 더욱 중요하게 여긴다고 밝힌 바 있다. 즉, EV 가격을 인하하여 자동차 사업의 GPM이 일부 낮아질수도 있지만, 에너지, 충전, 보험 등 관련 사업에서의 이익이 성장하면서 자동차 사업 수익성이 낮아지는 부분을 보완해 줄 것으로 여긴다는 점이다. Tesla는 EV라는 Platform을 활용하여 차량과 연계된 사업들을 통해 수익을 극대화하는 Platform 사업자이다. 극단적인 가정을 하면, 차량에서 마진이 거의 남지 않더라도, 충전, 보험, 자율주행 S/W 판매(구독), 전력 등에서 이익을 낼 수 있는 것이다. 이미 Tesla의 Energy 사업 매출 성장성은 Tesla 자동차 사업보다 더욱 높아졌다.

CATL 역시 빠르게 성장하는 중국 시장 바탕 ESS 사업 고성장세 

CATL 역시 2023년 ESS 사업을 중심에 두고 있다. CATL의 ESS 사업 성장률은 전기차 배터리사업 성장률을 넘어서고 있다. CATL의 ESS 판가를 추정해 보면 단순히 ESS를 판매하는 정도 수준인 것으로 추정된다. 하지만, 장기적으로 재생에너지 시장이 가장 빠르게 성장하는 중국을 바탕으로 빠르게 성장할 것으로 전망된다.

우리나라 역시 VPP 사업 점차 구체화. 1)재생에너지 발전량 예측제도 시행 

VPP사업자(중계사업자, Aggregator)는 다양한 분산자원을 모아 최적화하거나, 교환을 촉진해 가치를 창출하는 주체다. VPP는 여러 고객이 보유한 자산을 취합 및 최적화해 발생하는 수익을 기반으로 다양한 사업 모델을 창출하고 집합 자원의 유연성 관리를 위한 예측 및 밸런싱 모델개발 및 적용, 또는 분산자원 보유자의 설비 O&M, 각종 행정 처리 업무 등의 서비스를 제공할 수 있다.

ICT 기술을 통해 분산전원을 통합하여 제어∙운용할 경우 수요 예측에서 개별 예측보다 오차의 변동성을 감소시킬 수 있어 예측 정확성을 향상시킨다. 따라서, 모집된 분산자원은 발전량 예측을 용이하게 해 가시성이 확보되며, 이로 인해 전력시장에 참여하거나 전력계통 안정화 자원으로 활용이 가능하게 된다.

대표적으로 한화큐셀은 2023년 3월부터 재생에너지 발전량 예측사업을 시작하며 국내 분산에너지 사업에 착수했다고 밝혔다. 한화큐셀은 중장기적으로 에너지 시스템 솔루션, 전기차 충전사업 등과 분산에너지 사업을 연계해 시너지를 꾀하고 분산에너지 데이터도 폭넓게 확보할 방침이다. LS일렉트릭 역시도 재생에너지 발전량 예측제도에 참여하여 중장기 VPP 사업 확대를 준비하고 있다.

LGES ESS 사업, SI, 전장 및 공조 통합, 장기적으로 전력사업 확장까지 준비 

ESS 사업영역을 제조를 넘어 SI 및 전력사업까지 확대할 준비를 하고 있는 회사는 LG에너지솔루션과 SK이노베이션이다. LGES는 장기적인 성장 동력으로 EaaS(Energy As A Service)3 사업 확대를 계획하고 있다. 실질적인 성과를 확인할 수 있는 시점은 2025년부터가 될 것으로 전망한다. 회사는 2025년부터 20GWh 규모로 미국내 ESS용 LFP 배터리 생산설비를 가동할 예정이다.

LG에너지솔루션은 2022년 2월 NEC Energy Solutions를 인수했다. 동사는 2014년 NEC가 미국 A123systems의 ESS SI 사업을 설립해 인수한 회사이다. 미국에 본사 및 연구개발센터가 있고, 호주, 런던, 브라질 등에서 SI 사업을 중심으로 글로벌 ESS 프로젝트 140건 이상을 수행했다. 현재는 LG에너지솔루션 버테크(LG Energy Solution Vertech. Inc)라는 신규법인을 설립했다.

이를 통해 단순히 ESS를 제조해서 판매하는데 그치지 않고, ESS사업 기획, 설계, 설치 및 유지보수, SI까지 통합해 수행할 전망이다. 이를 통해 부가적인 매출을 발생하고 수익성을 개선시킬 수 있을 것으로 전망되며 고객 대응을 강화할 수 있을 것으로 판단한다. 또한, ESS 전체 통합 운영데이터를 실시간 확보가 가능할 것으로 기대되는 등, VPP 사업에 핵심적인 Data 축적이 가능하기 때문에 궁극적으로는 한국뿐 아니라 북미를 중심으로 글로벌 시장에서도 ICT 기술을 활용한 전력시장 진출까지 이어질 것으로 판단한다.

LG에너지솔루션은 올해 중국 난징공장 생산라인을 ESS(LFP)로 전환하고 2024년 미국 미시건 ESS(LFP)를 증설하여 25GWh의 ESS 생산 Capa를 갖춰 사업을 본격화할 것으로 전망되기 때문에, 2025년 이후 성장이 기대된다.

최근 한화큐셀과 LG에너지솔루션간의 MOU 역시 주목할 만하다. 미국에서 LG에너지솔루션은 한화솔루션이 개발하는 사업에 ESS를 제공할 것으로 전망되는데, 단순 셀/모듈 제조에 그치는 것이 아니라 앞서 인수한 LG에너지솔루션 버테크를 활용 및 ESS에 포함되는 전장부품,공조시스템 등 통합 시스템 솔루션 기술 개발로 부가가치를 높일 것으로 전망한다. 나아가, UAM,드론 용 배터리 개발 등 특수목적용 배터리 개발을 통해 Application을 확장할 것으로 전망한다.

SK이노베이션 자회사인 SK에너지는 소규모분산자원을 모집하여 전력중계사업 진출에 나서고 있다. 또한, 광범위한 영역에서 전력 관련 데이터를 수집할 수 있는 기술을 보유한 미국에너지솔루션 업체인 아톰파워를 ㈜SK와 인수하였다. 향후 전력사업으로의 확대가 기대된다.

* 천보

- 1H23 실적은 중국 내수 부진, 리튬가격 하락으로 인한 제품 판가 하락으로 전년비 모멘텀은 부족할 것으로 판단

- 하반기 대규모 증설(F전해질, VC, FEC 등)로 인한 효과가 반영될 전망이며, 하반기 미국/유럽 중심 배터리 판매 확대로 실적은 2H23부터 개선될 전망

- 올해부터는 LiPO2F2 제조 시 가격이 비싸고, 변동성이 높은 LiPF6 사용하지 않는 방식으로 전환. 이에 따라, 판가는 하락하겠으나, 수익성은 높은 수준에서 안정화될 전망. 또한, 판가가 인하할 수 있어 글로벌 점유율 확대 기대

- 동사가 CATL, BYD 등 중국 업체들의 LFP 배터리 향으로 판매하고 있는 F전해질(LIFSI)은 배터리 안정성 향상 및 수명 연장에 긍정적인 영향을 미치고, 저온에서 배터리 방전 억제하는 효과 기대

지난 2022 년 글로벌 자동차시장이 역성장을 기록하였음에도 불구하고 2 차전지 시장은 전년 대비 50% 이상의 고속성장을 기록했다 사업 초기 기술 경쟁력 확보와 공급 Reference 확보 등이 우선시되었다면 이제는 재무적 안정성에 대한 중요도가 높아지는 시점 이다 현재 2 차전지 2 차전지 소재기업들의 재무비율은 양호한 모습이나 최근 재무안정성 유지에는 일회성 유상 증자로 인한 효과가 크게 작용하고 있는 게 사실이다

2차전지 기업들 의 재무부담은 중단기간 지속될 수밖에 없 다 자동차 Value Chain 구조상 수익성 제고가 제한적이 며 고성장 산업의 특성상 운전자금 부담이 높고 대규모 수주잔고 대응을 위해 과중한 CAPEX 가 요구된다 또한 글로벌 Value Chain 확대 요구 에 따라 투자비 가 증가 하고 비용구조 악화나 경쟁심화 등으로 인해 투자비 회수가 지연될 Risk도 부담 요인이다. 

추가적인 자본확충이 없는 경우 2차전지 3사의 부채비율은 2022 년 101% 수준에서 2024년 189% 수준까지 증가하고 순차입금의존도는 13% 에서 34% 까지 확대될 것 으로 전망 된다. 2 차전지소재 3 사 또한 부채비율 이 현재 103% 수준에서 318% 수준으로 높아지고 순차입금의존도 가 20% 에서 51% 까지 높아질 것이 예상 된다. 2차전지와 2차전지소재 기업 모두 부의 잉여현금흐름이 지속되며 2024 년까지 부족 현금 규모가 각각 28조원, 8조원 수준에 이를 것으로 추산 되는 등 재무 부담이 빠르게 증가 할 것으로 예상되는 바이다. 

이러한 재무부담 증가 전망은 신용도에 부정적인 요인 이다. 고도 성장기를 맞이한 2차전지 사업의 고유의 특성을 반영 시 재무위험이 명목 지표 대비 낮은 수준으로 고려할 수 있겠으나 장기적으로 재무 개선은 2차전지 2차전지소재 기업들의 신용도 제고에 있어 필수적이다. 2차전지 / 2차전지소재 기업들은 2023년부터 기존 유상증자를 통해 확보한 유동성이 대부분 소진되고 회사채 발행 등 차입금 조달 이 본격화 될 것으로 예상 된다. 예견된 재무부담 확대를 완화하기 위해서 수익성 제고를 통한 영업 현금 창출 확대와 운전자금 관리 강화 CAPEX 속도조절과 효율화 추가적인 유상증자 등이 필요한 시점으로 보여진다. 

나트륨이온전지의 특징 

 리튬은 장기적으로 자원 고갈 문제에서 자유롭지 못함 → 리튬OPEC 카르텔 조성 움직임

 나트륨 자원의 매장량은 리튬의 423배이며 원가 우위를 가짐

 나트륨은 알칼리계 금속으로 기존 배터리 생산 공정을 이용할 수 있다는 점에서 공정 개발에 이점

나트륨이온전지의 적용

 높은 에너지 밀도를 필요로 하지 않는 ESS 및 저속 주행 장치에 우선 적용 가능할 것으로 전망

 CATL이 주장하는 것처럼 에너지 밀도 증가 시, 저가 세그먼트 중심으로 차량에 적용 가능

나트륨이온전지 개발 동향 

 1970년부터 리튬 전지와 함께 개발되었으나 리튬 대비 무게와 부피가 커 상용화 지연

 하지만 기술이 개발되고 ESS 시장 등 배터리의 대형화가 진행되며 나트륨이온전지가 다시 주목

 중국 CATL과 중커 HiNa가 기술 주도

CATL, 2023년 하반기 나트륨 이온 배터리 상업화 발표 

 장점: ① 채굴·정제 용이, 매장량↑ = 저렴 = 반값 배터리 목표 달성, ② 안정성·충전속도↑

 단점: ① 에너지 밀도↓, ② 무게↑ → NCM 하이니켈 배터리와 유사한 수준의 에너지 밀도를 달성했다고 발표 (2세대 나트륨 배터리 에너지 밀도 목표 200Wh/kg)

나트륨 배터리의 경제성과 수명은 리튬 배터리보다 우수함 

 비용 77달러/kWh. EV 1대당 5,500달러 절약 가능

 CATL: 규모의 경제 발생 시 40달러/kWh까지 비용 낮아질 것이라 발표 (대당 9,200달러 절감) → IRA 보조금(7,500달러/대) 없이도 리튬 배터리 대체 가능

나트륨이온전지의 작동원리는 리튬이온전지와 동일함 

 리튬/나트륨 전지 모두 양극과 음극 사이에서 이온이 이동하는 스윙전지임

 나트륨전지는 0볼트까지 방전이 가능 → 실질 에너지 밀도는 더 올라감

 또한, 리튬 전지의 고질적 문제인 덴드라이트 현상이 적음 → 뛰어난 안정성

나트륨이온전지의 생산공정도 리튬이온전지와 동일함 

 ① 양극·음극 슬러리 제조 및 도핑 → ② 라미네이션 → ③ 활성화

 알루미늄박은 낮은 전위에서 리튬과 쉽게 합금되어 리튬이온전지 음극에는 동박만 사용할 수 있었음

 나트륨전지는 동박 대신 알루미늄 호일을 음극 집전체로 사용

→ 알루미늄박은 고전압에서 쉽게 산화되지 않음

→ 양·음극에 동일한 알루미늄 탭을 적용해 극판 용접 및 관련 공정을 더욱 단순화 가능

알루미늄박 시장 규모 2배로 커질 전망 

 EV 1대에 탑재되는 리튬 배터리 팩 = 평균 500kg

 kWh당 리튬 배터리 팩 무게 4.6kg. 이 중 알루미늄박과 동박 소요량 각각 0.5kg, 0.4kg → 나트륨 전지에는 동박 0.4kg 대신 알루미늄박이 사용되므로 알루미늄박 시장 규모 2배로 확대 가능

나트륨이온전지 전해액도 리튬이온전지와 유사하게 액체를 사용함 

 수계 전해액은 저렴하고 친환경적이나 높은 에너지 밀도와 출력에서 적용이 제한적임

 용질: ① 무기 나트륨염 (육불화인산나트륨, 과인산나트륨) ② 유기 나트륨염 (플루오로술폰산나트륨, 플루오로설폰아미드나트륨)

 육불화인산나트륨은 육불화인산리튬과 원리가 유사해 라인을 공유할 수 있을 것으로 판단

 화학적·열적 안정성 향상 및 잔류물 축적으로 인한 전도 저하 특성을 막고자 첨가제 활용될 것으로 전망

2030년까지 글로벌 2차전지 업종 시장가치 상승여력: 동박 > 양극재 > 분리막 > 전해액 > 배터리 

- 2030년 2차전지 업종 시장가치는 밸류에이션 정상화 감안해도, 실적 성장에 따른 상승여력이 더 큼

- 2030년 업종별 합산 가치 전망: 배터리 488조 원, 양극재 162조 원, 동박 70조 원, 분리막 55조 원, 전해액 35조 원

(vs. 현시점 합산 기업가치: 배터리 431조 원, 양극재 57조 원, 동박 17조 원, 분리막 36조 원, 전해액 27조 원)

- 시장가치 상승여력: 동박(300%) > 양극재(186%) > 분리막(54%) > 전해액(28%) > 배터리(13%)

* 실리콘음극재 시장 성장률이 가장 가파를 것으로 예상되나, 현시점 플레이어들이 제한적이라 위에서 제외

- 양극재/동박은 바스켓 매수 가능한 소재 vs. 배터리/분리막/전해액 업종은 종목별 선별 투자 필요

- 장기적으로 전기차 침투율 80% 상회하고, 밸류에이션 정상화(코스피 PER 12배) 가정하면 상승여력 더 큼

- 시장가치 상승여력이 가장 높은 소재는 동박이지만, 이는 글로벌 주요 6개 업체 가치만 산정했기 때문. 고려아연/레드우드 및 중국 하위 티어 동박 업체들도 전기차용 배터리 시장 진입 준비 중. 이들의 기술력이 주요 셀업체 EV용 배터리에 채택된다면,시장 점유율이 다변화될 리스크 높다고 판단

- 반면, 하이니켈 양극재는 여전히 국내 4사 중심으로 시장 지배력이 공고함. 코스모신소재, SMM(일본), Umicore(벨기에) 및 중국 삼원계 양극재 업체(Ronbay, Zhenhua, B&M)를 제외하면 다른 참여자들의 시장진입도 제한적일 것으로 예상

- 즉, 국내 동박 업체들의 주가 상승률은 동박 시장 상승여력(300%)을 하회할 가능성이 높은 반면, 국내 양극재 업체들은 시장점유율 유지하며 시장 상승여력(186%) 수준의 성장 가시성이 높다고 판단

체크1. 기존 고객을 Lock in 하는 정책 : 3 년이란 기간으로 한시적이긴 하나 배터리 구매량의 80% 를 CATL 배터리로 채우는 조건은 고객을 묶어두는 유효한 정책임은 분명 . 기존 CATL 의 주요 고객 중 하나인 테슬라로서는 받아들이기 어려운 조건으로 이번 협상 대상에선 제외된 듯 . 가격 인하 협상 대상으로 거론된 Nio 포함 4 개사의 지난해 판매량은 40 만 9천 대로 CATL 배터리가 장착된 차량 판매량 전체에선 14% 비중을 차지. 한편, 해당 차 종의 배터리 케미스트리는 모두 NCM 삼원계로 CATL의 NCM 배터리 고객사 판매량 대비로는 21%의 비중에 해당