전기차 배터리에 사용되는 리튬은 고순도(99.5% 이상) 수산화리튬(lithium hydroxide, LiOH)과 탄산리튬(lithium carbonate, Li2CO3)으로 구분된다. 스마트폰 등에 사용되는 소형 배터리에는 리튬이 30g 소요되며, 전기차용 중대형 배터리에는 리튬 30~60㎏ 소요된다. 

또한 리튬은 양극재 핵심 원료로, 배합되는 양극재는 리튬 종류에 따라 LFP와 삼원계와 로 구분된다. LFP 양극재는 인산·철 전구체가 탄산리튬과 배합되어 생산되고, 삼원계 양극재는 일반적으로 NCM, NCA 전구체가 수산화리튬과 배합되어 생산된다. 

탄산리튬은 가장 기본적인 리튬 화합물로 소형 전기차용 배터리(LFP, 리튬-인산철) 생산에 주력하는 중국 기업이 주요 수요처이며, 가전제품(스마트폰, 노트북 등)에도 사용된다. 현재 테슬라, 폭스바겐 등의 글로벌 자동차 기업들이 LFP 배터리를 선호하고 있어 탄산리튬 수요도 당분간 꾸준히 유지될 것으로 예상된다. 또한 기존 설비가 탄산리튬에 맞춰져 있어, 수산화리튬 생산으로의 설비전환이 쉽지 않다. 

반면에 수산화리튬의 경우 니켈과 합성이 용이하고 에너지 밀도가 높아 주행가능거리 500㎞ 이상인 전기차에 사용되는 고용량 배터리인 하이니켈 배터리(NCM, NCA 등)에 수산화리튬이 적용되기 시작하였다. 

하이니켈 배터리(NCM, NCA 등) 확대로 수산화리튬 수요가 증가되면서 2026 년에 탄산리튬을 앞지를 것으로 전망되며, 2030 년에는 2020년 대비 10 배 이상 증가할 것으로 예상된다.

고려아연

1) 오래 전부터 해오던 도시광산 사업

- 주로 통신장비로부터 발생하는 PCB웨이스트, 스마트폰 리튬이온배터리 등 전자스크랩 재활용 → 동, 금, 은, 팔라듐 등의 유가 금속 추출 

2) 미국 전자스크랩 원료 업체 인수 → 도시광산업의 확장, 폐배터리 수거 네트워크로 확대 가능

- IGNEO Holdings 인수: 미국 전자스크랩 수거 및 파쇄하여 중간재를 판매하는 도시광산 기업. 미국 자회사 Pedalpoint Holdings를 통해 지분 100% 인수

- 의도: 자원순환사업의 속도감 있는 추진, 원료 구매 과정에서 발생하는 잠재적 이익 누수 방지, 동박 원료 수급 리스크 완화, 폐배터리 자원확보 모색 

3) LG화학/한화와 자사주 교환 통한 긴밀한 협력 → 리사이클링 원료 확보 협력으로 확장 가능 

-폐스크랩, 폐배터리, 폐태양광 패널 원료 확보 가능

4) 수직계열화 : 동박

- 2022년 연 1.3만톤 양산능력, 2027년까지 연 6만톤 증설 계획. 국내 주요 배터리 고객사 확보 가능

- 원료용해, 전해효율 극대화, 전해액 제조 및 관리에 기술 우위 보유, 자체적으로 고순도 리사이클링 구리 원료 공급 가능 

5) 수직계열화 : 전구체 원료 황산니켈

- 자회사 켐코(KEMCO), 황산니켈 생산능력 8만톤 → 10만톤 증설 계획

- 오랜 기간 거래해 온 사업파트너 Trafigura 등으로부터 안정적 원료 수급 가능, Trafigura 자회사 Urion Holdings와 지분 스왑으로 협력 강화 

6) 수직계열화 : 전구체

- 고려아연 계열사 KEMCO와 LG화학, 전구체 및 리사이클링 JV 추진 중

LS MnM 

1) 자회사 GRM, 리사이클링 원료 매입부터 중간재 생산까지

- 산업 부산물 및 금속 스크랩에서 동, 금, 은, 팔라듐 등을 함유한 중간재(블랙카파, Black Copper) 생산 → 추가 가공, 고순도화 거쳐 전선/케이블/전자부품 소재 활용

- 2011년 단양공장 준공. 첨단 용융로 공법. 원료 매입과 수거, 리사이클링 중간재 생산까지 담당 

2) 자회사 토리컴, 리사이클링 원료 매입부터 이차전지 소재 생산까지

- PCB스크랩, 저순도 금속, 폐전선 등 매입해 99.99% 이상 의 고순도 귀금속 추출

- 2009년 인수. 습식분야 국내 점유율 1위. 리사이클링 원료 매입 및 임가공 거래

- LS MnM의 구리 제련 부산물을 원료로 하여 이차전지 소재인 황산니켈도 생산 계획. 2023년 1월 본격 공장 가동 예정

3) 2009년 미국 전자스크랩 처리 업체 ERI 지분 10% 인수

- 전자스크랩 발생량이 많은 미국에서 선제적인 원료 확보 움직임

- ERI는 미국에서 발생하는 전자스크랩의 5%를 처리하고 있음. 전자스크랩 회수, 해체, 데이터 파기, 파쇄하고 있으며, 태양광 패널 리사이클링도 진출

- 미국 전역에 9개의 인증시설 운영. NAID AAA, R2, e-Stewards 인증을 모두 보유한 유일한 시설. 전자제품 수령~최종 처분까지 데이터화하여 관리 

4) 글로벌 귀금속 회수 시설 보유

- 2014년 칠레 국영 구리생산기업 Codelco와 귀금속 회수사업 영위 및 공장 건설을 위한 플라멘 프로젝트 협약 체결, 합작법인 PRM 설립(지분 66%)

- 2018년 가동 시작, Codelco의 제련소에서 발생하는 Slime을 원료로 공급받아 귀금속 회수공장에서 금, 은, 셀레늄, 팔라듐 등 귀금속 분리 회수

POSCO홀딩스 

1) 글로벌 Major 셀 메이커와의 협력으로 리사이클링 원료 확보

- 2020년 5월 LGES 리사이클링 사업자 선정되어 상공정 원료 확보, 중국 화유코발트와 리사이클링 하공정 합작기업인 포스코HY클린메탈 설립

- 상공정 PLSC(22년 8월 준공): 폴란드에 위치, 셀 메이커 공정 스크랩을 현지에서 분쇄하여 중간재인 Black Mass 생산. 공정 스크랩→ Black Mass

- 하공정 포스코HY클린메탈 (1Q23 가동 예정): 대한민국 광양 위치, Black Mass를 원료로 양극재 원료 추출 Black Mass → 니켈, 코발트, 탄산리튬

- Major 셀 메이커들과 협력하며 북미, 유럽 중심 지역별 거점 구축하여 하공정 확장 계획

- GS에너지와 리사이클링 JV 설립하여 원료공급망 확보 및 진단/평가 등 Battery as a Service 사업 추진 계획 

2) 광물~원료~소재 수직계열화로 고객사의 공급망에 중요한 지위 확보

- 리튬/니켈 광물 및 소재사업을 통해 배터리, 완성차 고객사의 공급망에 중요한 지위 확보 → 리사이클링 원료 확보에서 협상력 발휘 가능

- 글로벌 대형 고객사들과 이미 협력 중: LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온, GM, Ultium Cells, Britishvolt, Northvolt 등

Umicore 

1) 금속 리사이클링의 정통 강자

- 리사이클링 사업 4가지 부문: 희유금속 , 귀금속 및 산업금속 , 희유금속 가공 및 관리, 최근 배터리 리사이클링 진출. 높은 영업이익률 자랑(1H22 기준 OPM 41.2%) 

2) 폐배터리 리사이클링 사업도 진출, 완성차 업체와 JV

- 2011년 부터 벨기에 Hoboken 배터리 및 스크랩 약 10,000톤 처리능력 리사이클링 공장 가동 중, 완성차 및 셀메이커들과 15개 이상의 상업 파트너쉽 경험

- 2026년까지 유럽에서 배터리 및 스크랩 15만톤 처리능력 Capacity로 확장 후 미국 진출 계획

- 주로 완성차 업체와 JV 형태로 원료 확보~리사이클링~소재공급까지 계획 중. 폐배터리 수거 및 원료 소유권 확보에 유리하게 작용 가능

- ACC(스텔란티스, 벤츠, Total Energies 합작사)와 배터리 리사이클링 계약 체결

- Power-Co(폭스바겐의 배터리 회사)와 JV 설립하여 배터리 소재 뿐만 아니라 리사이클링 협력 계획

3) 금속/화학을 아우르는 소재 분야 글로벌 강자

- 3개의 사업부: 1) 촉매(자동차, 연료전지, 금속 및 화학), 2) 에너지 및 표면화학 소재(양극재, 전구체, 금속 코팅 용액, 전기광학 소재 등), 3) 금속 리사이클링 

4) 광물 정제~이차전지 소재~리사이클링 자원순환으로 고객사들의 공급망 구축 돕는다

- LGES, 삼성SDI 등 메이저 배터리 기업과 양극재 장기 공급계약 맺고 있음

- ACC(스텔란티스, 벤츠, Total Energies JV)와 양극재 장기 공급계약 체결: 폴란드 공장이 ACC의 배터리 공장에 공급할 예정 , 24년부터 연간 13Gwh off-take

- Power-Co(폭스바겐의 배터리 회사)와 JV 설립: 2030년까지 매년 160Gwh 배터리 소재 생산 계획 , PowerCo의 북미 기가팩토리에 공급 계약 계획

- 2030년까지 중국/북미/유럽에 광물정제와 이차전지 소재 생산시설 전역 확대 계획 (유럽 최초 기가팩토리 폴란드에 준공, 캐나다에 양극재, 전구체 공장 건설 계획)

- 이러한 수직계열화는 리사이클링 금속의 부가가치 창출과 스크랩/폐배터리 원료 확보에 도움이 됨

미국의 ‘No New Refinery’ 

글로벌 정제 설비의 17.6%가 운영되고 있는 미국은 Shale 혁명에 따른 수혜로 한동안 설비 폐쇄가 미미했지만 최근 2년간은 설비 폐쇄가 전체의 6%에 달하는 높은 수준으로, 이는 2000년부터 2010년까지 10년간 폐쇄 규모의 1.6배, 1992년부터 2021년까지 약 30년간 있었던 3.0백만 b/d의 1/3을 상회하는 속도로 빠르게 진행중이다. 1977년 이후에 신설된 정유사가 없을 정도로 노화된 산업 현황을 감안하면 Upgrading하는 투자 부담과 폐쇄 중 설비 폐쇄를 택하고 있는 것으로 보인다.

또한 미국의 에너지 정책은 최근 Fossil Fuel에 대한 의존 축소를 명확히 하고 있으며, 이에 따라 정유업계도 환경 오염 등 강화된 제반 규제를 준수하기 위해서는 투자를 감행하기 쉽지 않은 실정이다. 미국 정유사들의 신증설에 대한 뷰는 작년 6월 Chevron CEO Mike Wirth의 인터뷰에서 참고할 수 있다. ‘No New Refinery’로 유명한 이 인터뷰는 대규모 자본이 투자되는 산업에서 단기 마진보다 장기전망이 투자 결정에 더 중요하고, 이에 따라 미국에서 폐쇄는 이어질 것으로 예상된다.

일본의 설비 감축 

정유 제품 수요 감소는 가까운 일본 정유 업계에서 오래된 화두이다. 1960년~1970년대 정유업이 시작된 일본은 수출입 부담, 내수 인구 감소, 이에 따른 정부가 정유산업 Complexity9 개선 정책이 장기간 이어지고 있다.

정부의 정책에 부응하기 위해서는 대규모 CAPEX를 투자하여 Upgrading 설비를 기존 설비에 추가하거나, 기존 CDU 설비를 폐쇄시키는 두 가지 방법이 있다. 일본 정유 업계는 후자로 Complexity 개선정책에 대응해왔다. 이에 따라 2000년대 초반 약 CDU 기준 5백만b/d를 상회하던 Capa는 현재 약 3.3백만b/d로 이미 감소했고, 현재에도 여전히 진행중이다

최근 일본 No.1 정유사인 Eneos Holdings는 일본의 석유제품 수요가 2040년까지 50%로 감소할 것으로 예상하고, 자사의 10개 정제 설비 중 1곳에 대한 Shut Down 계획을 추가 발표하였다. 이 경우, 동사의 정제 능력은 13% 감소하게 되지만 추가 Shut Down 계획도 계속 진행하고 있다. Sibu Oil 역시 2024년 3월 12만b/d의 설비 가동 중단을 계획하고 있으며, 이를 적용하면 현재의 3.3백만b/d의 일본 정제 설비는 3.1백만b/d 이하로 낮아질 전망이다

등장 배경 ① 농업 수요↑/ 공급↓의 구조적 변화에 직면

• 환경 외에도 우리는 오늘날 농업 수요↑· 공급↓의 구조적 변화에 직면

- 수요 환경의 변화: 인구 증가/바이오 연료 수요 증가/대체 단백질 소비 증가 등

- 공급 환경의 변화: 농경지 감소/농업 인구 감소/노령화 등

• 결국 가까운 미래에 필연적으로 농업의 수요와 공급의 차이를 기술로써 극복하게 될 전망

• 이러한 구조적 변화가 애그테크의 성장과 혁신을 가속화 시킬 것으로 기대

등장 배경 ②심화되는 기후변화, 커지는 식량 불확실성

• 환경적 측면의 경우, 기후변화가 점차 심화됨에 따라 식량 공급의 불확실성 우려 확대

• 농사는 날씨와 강수량에 영향을 많이 받기 때문에, 이상기후는 작황에 부정적인 변수 중 하나

: 지구 기온상승 ➞ 병충해/가뭄/홍수/태풍 등 발생多➞ 전 세계 곡물 수확량 감소

• 나사(NASA)는 2030년 높은 온실가스 배출로 인해 옥수수 수확량이 최대 24% 감소할 것으로 예측

• 따라서, 농업의 안정적인 생산 (Output)에 대한 수요는 높아질 수 밖에 없다고 판단

막연한 기대보단 중단기 성과에 집중

• 최근 인플레이션과 금리인상 부담에 따라 성장주 밸류에이션이 박한 상황

• 따라서, 시장 규모와 수익성, 성장 모멘텀 등 명확한 근거가 있는 산업의 투자수익률이 좋을 것

• 현재 애그테크 분야에서 가시화된 산업은 정밀농업과 그린바이오. 스마트팜은 극초입 단계

• 스마트팜은 설비투자/대량생산/품질 등 기술 장벽 존재. 시장 개화까지 20년 이상 소요 예상

• 정밀농업도 디어의 완전자율주행 생태계가 2030년 상용화 목표라는 점에서 중장기 관점 필요

• 그린바이오는 필수재 성격을 띄고, 산업 성숙도가 높아 중단기 투자처로 매력적이라고 판단

정유: 2023년 호황 지속 

정유 화학은 사이클 산업이다. 그리고 사이클 산업은 예상대로 잘 흘러가지 않는다. 정유는 장기 수요 둔화 우려가,화학은 중국 리오프닝 기대감이 있다. 그러나 수요 전망에 따른 노후 설비 폐쇄로 정유는 구조적 호황이, 화학은 중국 자급률이라는 복병이 업황 회복에 걸림돌이 될 것으로 보인다. 이에 따라 정유에서는 글로벌 시장에서 추가 생산여력을 확대해 온 국내 정유사가 수혜를 받을 전망이다. 제품별 업황 전망에서는 경유의 타이트한 수급이 지속되는 가운데, 휘발유와 항공유가 전년 대비 상승 가능성이 높은 것으로 예상한다.

장기적으로 정유 수요 성장률은 둔화되겠지만 

1) 전기차의 보급, 엔진 효율화, 재택근무 활성화 등에 따라 휘발유 수요는 빠르게 감소할 것으로,

2) 대형 Transportation, 항공용 연료로 쓰이는 Base Diesel 및 등유(Kerosene)의 수요 또한 중장기적으로 감소할 것으로,

3) 이에 반하여 석유화학의 주된 원재료가 되는 납사(Naphtha3) 및 에탄(Ethane4), 그리고 Biofuel의 경우 상대적으로 견조한 성장을 제시했다.

석유 수요 Peak 시점에 대한 논의는 오래되었다. 특히 EV5 침투율이 증가함에 따라 수송용 연료인 휘발유와 경유의 수요 성장성 둔화는 가시화되고 있다.

글로벌 EV 판매량 증가율은 2021년 100%를 상회했고, 시장 침투율은 8.4%에 달했다. 판매량 증가율은 점차 둔화될 것으로 예상되고 있으나, 시장 침투율은 꾸준히 증가할 것으로 보인다.

최근 신차 판매 증가율은 감소하고 있는 것으로 나타나고 있으나, 휘발유 및 경유 등 수송용 석유 제품의 수요는 신차 판매보다 누적 판매량이 중요하다. 교체주기를 10년으로 가정하고 관찰할 때, 누적판매대수 성장률은 다소 둔화되었으나 전체 누적 판매대수는 점증하고 있어, 수송용 연료에 대한 수요 단위는 여전히 증가하고 있음을 알 수 있다.

정유산업이란 

정유(Oil Refining)은 크게 3 가지 과정으로 이루어진다. 원유를 끓는 점을 이용하여 분리시키는 공정인 증류(Distillation), 불순물 제거 등 품질을 향상시키는 공정인 정제(Refining), 정제된 각 유분을 제품별로 혼합하거나 첨가제를 주입하는 공정인 배합(Blending)이 그것이다.

정유산업은 이런 과정을 통해 각종 석유제품을 제조하는데 가정용 연료인 LPG부터 휘발유 경유 등 다양한 에너지 연료를 생산하고, 또한 정제 후 남은 찌꺼기는 아스팔트의 원료가 되기도 한다. 또한 아시아와 유럽에서 석유화학의 기초가 되는 주된 원료 중 하나인 납사(Naphtha)도 정유과정을 통하여 생산된다.