증설·합작·신기술…커지는 K-배터리에 소재분야 기업들 '후끈'

기사입력 : 2020년08월16일 06:44

최종수정 : 2020년08월20일 12:13

양극재, 포스코케미칼·에코프로비엠·엘앤에프 앞서
동박, 전세계 6개뿐…국내 SKC·일진머티리얼즈·두산솔루스

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 국내외 전기차 생산·수요가 확대되면서 핵심부품사인 배터리 기업뿐만 아니라 배터리의 소재분야 기업들도 한껏 달아오르고 있다.

배터리는 전기차의 성능, 주행거리, 사용 기간 등을 결정하는 핵심 부품으로 전기차 원가의 40%를 차지한다. 이 같은 배터리의 4대 핵심소재는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막으로 소재기술에 따라 배터리의 성능이 결정된다.

◆양극재, 배터리 원가의 40% 차지…엘앤에프, 니켈 90% NCMA 기술

16일 관련업계에 따르면 전기차 배터리 시장 규모는 연간 25%씩 고속성장해 오는 2025년 1600억달러(182조원)에 이를 것으로 전망된다(시장조사업체 IHS마켓). 이에 따라 배터리의 주요 소재분야 기업들도 발걸음이 바빠졌다.

최근 포스코케미칼·에코프로비엠·엘앤에프 등 국내 양극재 생산업체들은 배터리 소재 물량 대응을 위한 신증설에 적극적이다. 양극재는 배터리의 용량과 출력을 높이는데 가장 중요한 역할을 하는 소재로 배터리 원가의 40%를 차지한다.

<자료=SK 제공>

포스코케미칼은 지난 5일 이사회를 열어 광양공장에 연산 3만톤 규모의 NCMA 양극재 생산라인을 증설을 위해 2895억원의 투자를 결정했다. 포스칼은 LG화학의 주요 납품사로 올해 초에도 1조8533억원 규모의 공급계약을 맺었다.

생산능력 증대를 위해 2018년 9월 구미공장에 1만톤, 2019년 7월 광양공장 1단계로 5000톤, 2020년 5월 광양공장 2단계로 2만5000톤 준공에 나선 바 있다. 이번 결정까지 포함하면 생산능력은 총 7만톤으로 60Kwh급 전기차 배터리 84만여에 사용될 수 있는 양이다.

삼성SDI와 SK이노베이션을 주요 고객으로 둔 에코프로비엠은 지난 6월 포항공장에 865억원의 신규 투자 결정을 밝혔다. 올해 초에는 삼성SDI와 합작법인 '에코프로이엠' 설립을 결정했다. 에코프로비엠과 삼성SDI가 각각 720억원, 480억원을 투입해 지분 비율을 60%, 40%로 정했다. 올해 초 SK이노베이션과 2023년까지 연간 3만톤, 총 2조7406억원의 양극재 공급 계약을 했다.

하이투자증권은 에코프로비엠의 생산능력이 올해 5만9000톤에서 2024년 18만톤으로 확대할 것이라고 내다봤다.

엘앤에프는 후발주자이지만 기술력을 앞세웠다. 세계 최초로 니켈 비중 90%의 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 양극재 생산에 성공했다. 니켈 햠유량이 70% 이상이면 하이니켈 제품으로 꼽힌다. 이 양극재는 LG화학에 독점 공급되며 미국 GM의 신차에 적용될 전망이다.

◆동박, 두산솔루스 vs SKC vs 일진머티리얼즈

전지박(동박)은 구리를 공정기술로 얇게 만든 막으로 음극재 핵심 소재다. 얇으면 얇을수록 음극 활물질을 많이 담을 수 있어 배터리 고용량화와 경량화를 이뤄낼 수 있다. 전 세계적으로 6곳 정도 뿐인데 그중 국내에 SKC, 일진머티리얼즈, 두산솔루스가 있다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 포스코케미칼이 광양에 조성하고 있는 양극재 광양공장 전경 [사진=포스코케미칼] 2020.08.05 yunyun@newspim.com

SK그룹의 화학·소재 업체 SKC는 지난해 세계 1위 배터리 동박 제조사인 국내 기업 KCFT를 1조2000억원에 인수해 이 기술을 확보했다. 이후 KCFT는 사명을 SK넥실리스로 바꿨다. SK넥실리스의 생산능력은 현재 연간 3만톤이지만 증설중인 5공장이 내년 완료되면 4만톤으로 늘어난다.

일진머티리얼즈는 LG화학, 삼성SDI와 장기 공급계약을 맺고 있다. 양사의 수요가 늘어나면서 말레이시아 공장 증설중으로 현재 연 2만6000톤에서 2021년 말 기준 5만6000톤까지 두배 이상 증가시켜 세계 1위를 목표로 하고 있다.

두산솔루스는 상반기 두산그룹의 구조조정으로 시장에 나와 7000억원의 몸값을 기록했다. 생산능력은 올해 기준 1만톤이며 현재 증설중인 헝가리 공장에서 올해 하반기부터 양산에 들어갈 예정이다. 해당 물량은 LG화학, SK이노베이션 유럽 공장에 납품될 것으로 알려졌다. 아울러 2025년까지 생산능력을 7만5000톤으로 확대할 계획이다.

◆세계 최초 'F전해질' 개발한 천보

분리막의 경우는 SK이노베이션이 자회사인 SK아이이테크놀로지를 통해서 직접 공급 받는다. SNE에너지는 현 시점에서 가장 주목해야 할 습식 분리막 기업으로 일본의 아사히 카세이, 도레이, 더블유스코프와 함께 SK아이이테크놀로지를 꼽았다.

작년 말 기준 생산능력이 5억3000만m2 이었지만 올해초 증평 공장에서 양산 시작, 3분기에는 중국 창저우 공장에 3억4000만m2 생산설비 완공, 폴란드 3억4000만m2 등이 예정돼 있다. 이를 통해 2025년 글로벌 생산 능력을 25억㎡까지 확대하고 시장 점유율을 30%까지 끌어올린다는 전략이다.

특히 SK는 SKC(동박), SK아이이테크놀로지(분리막), SK이노베이션(배터리) 등 배터리 소재·부품부터 최종 제품까지 상당 부분의 자체 수급·생산을 이뤄냈다.

그 외에 배터리 팩 하우징 분야의 알루코, 전해액 첨가제 분야의 천보 등의 활약도 상당하다.

알루미늄 압출전문기업 알루코는 배터리셀을 보호하기 위한 알루미늄 소재의 부품인 '배터리팩 하우징'을 공급한다. 국내 배터리 3사 모두를 공급사로 뒀다. 삼성SDI와 신제품 개발을 위한 샘플 테스트를 진행하는 것으로 알려져 있으며 지난 10일 LG화학과 SK이노베이션으로부터 배터리팩 하우징 계약을 수주했다고 밝혔다.

전해액은 리튬이온을 이동할 수 있게 하는 매개체인데 전해액에 첨가제를 투입해 안정성 향상 및 배터리 성능을 끌어올리게 된다. 천보는 세계 최초로 상용화한 첨가제 'F전해질(LiFSI)'을 개발해, 국내시장에서 점유율 90% 이상을 확보하고 있다.

천보는 지난달 말 전해액 첨가제 공급 물량 확대를 위한 시설에 2023년까지 1510억원을 투자하겠다고 공시했다. 윤혁진 SK증권 연구원은 "천보의 전해질 첨가제 생산능력이 지난해 연간 660톤에서 올해 2420톤, 내년 3320톤, 2023년 9320톤 등으로 급증할 것"이라고 전망했다.

yunyun@newspim.com

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"트럼프, 中 특별교역국 박탈 가능성" [서울=뉴스핌] 박공식 기자 = 미국과 중국 사이에 자존심을 건 관세전쟁이 계속 고조될 경우 트럼프 행정부가 중국에 부여한 특별교역국(PNTR:Permanent Normal Trade Relations, 영구정상교역관계) 지위까지 박탈해 중국에 대한 관세를 평균 61%까지 올릴 가능성이 있다고 로이터통신이 무역전문가들을 인용해 5일(현지시간) 보도했다. 통신은 도널드 트럼프 대통령이 취임 첫날(1월20일) 하워드 러트닉 상무장관 지명자와 제이미슨 그리어 미 무역대표부(USTR) 대표 지명자에게 중국의 특별교역국 지위와 관련한 입법적 조치를 검토하라고 지시했다고 전했다. PNTR은 이전 '최혜국대우(most-favored-nation treatment)'로 불려진 것으로, 관세와 항해 등 양국간 관계에서 제3국에 부여한 조건보다 절대 불리하지 않은 대우를 하는 것이다. 세계무역기구(WTO)가 교역의 일반원칙으로 지지하고 있다. 미국은 2000년 중국의 WTO 가입 전 중국에 PNTR 지위를 부여했다. 이후 중국의 대미수출은 급격하게 증가했다. 트럼프 대통령의 중국에 대한 PNTR 지위 재검토 지시 이후 존 물레나 공화당 의원과 톰 스워지 민주당 의원은 지난 1월 23일 하원에 공정무역복원법안(Restoring Trade Fairness Act)을 공동발의했다. 물레나 의원은 하원 중국관련특별위원회의 공화당 의장을 맡고 있다. 상원에도 동시 발의된 법안은 중국과 정상교역 관계를 중단하고 관세를 5년간 35~100% 수준으로 인상하는 내용을 담고 있다. 비슷한 법안은 과거에도 여러 차례 의회에서 발의됐지만 충분한 지지를 얻지 못해 폐기됐다. 그러나 이번에는 사정이 다르다. 무역 전문가들은 민주 공화 양당 지지가 점점 확산돼 통과될 가능성이 높아지고 있다고 말했다. 미국 싱크탱크 전략국제문제연구소(CSIS)의 짐 루이스 부소장은 중국이 글로벌 무역규칙을 따르지 않아 PNTR 지위가 박탈될 가능성이 커지고 있다고 진단하고 "트럼프는 중국과 어떤 거래를 할수 있을지 지켜보며 모든 가능성을 열어두고 있다"고 말했다. 또다른 기업 컨설턴트와 법률가는 거래 기업들이 중국의 PNTR 지위 상실 가능성에 대비하고 있다고 전했다. 공급망을 중국 바깥(제3국)으로 이전하거나 외국인 직원을 귀국시키고 중국내 신규 투자를 중단하고 있다고 했다. 추가 관세 부담을 전가하기 위해 납품 계약 조건을 재협상하는 기업도 있다고 덧붙였다. 영국의 경제연구소인 옥스퍼드 이코노믹스는 무역단체인 미중무역위원회(USCBC:U.S.-China Business Council)에 제출한 보고서에서 중국이 PNTR 지위를 상실하면 연료를 제외한 모든 중국산 제품은 미국 기업이 중국에서 생산했더라도 관세가 현재 19%에서 평균 61%까지 오를 수 있다고 예상했다. USCBC는 "중국에 대한 PNTR 지위 박탈은 중국의 무역 관행을 바꾸는 수단으로 적절하지 않으며 미국이 가진 다른 수단을 사용해야 한다"고 반대 입장을 표명했다. 현지시간 2월4일 0시1분을 기해 트럼프 행정부의 대중국 관세 10%가 발효되자 중국도 즉각 보복 관세 조치로 맞섰다. 지난해 대선 과정에서 트럼프 대통령은 중국에 최대 60% 관세를 부과할 것이라고 공언한 바 있다. 한편 싱크탱크 미국기업연구소(AEI:American Enterprise Institute) 선임연구원 데렉 시저스는 "공화당 의원들은 트럼프 대통령의 승인없이는 PNTR 취소 법안을 통과시키지 않을 것"이라고 예상했다. 현재 미국과 정상적 교역국 지위를 가지지 못한 나라는 쿠바와 북한, 벨라루스, 러시아 등 4개국 뿐이다. 3일 미국 캘리포니아주 오클랜드 항구에 접근하는 콘테이너 화물선 [사진=로이터] kongsikpark@newspim.com 2025-02-06 13:54

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차세대 반도체 패키징 기술 '유리기판' [서울=뉴스핌] 이나영 기자= 차세대 인공지능(AI) 반도체 기판 기술로 '유리기판'이 주목받고 있다. 기존 FC-BGA(Flip-Chip Ball Grid Array) 기판은 플라스틱 재질로 제작돼 대면적 적용 시 휨 발생과 평탄성 저하 등의 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 PLP(패널 레벨 패키징) 및 유리기판이 대안으로 떠오르고 있다. 6일 반도체 업계에서는 유리기판이 반도체 패키징의 한계를 넘어설 차세대 기술로 평가받고 있다. 유기 소재 대신 유리를 사용함으로써 수율 문제와 패턴 왜곡 현상을 해결하고, 이론적으로는 칩의 패키징 두께를 최대 4분의 1 수준으로 줄일 수 있기 때문이다. 시장조사업체 마켓앤마켓에 따르면, 유리 기판 시장 규모는 지난 2023년 71억달러(약 10조 3063억원)에서 오는 2028년 84억 달러(12조 1934억원)로 18%가량 고속 성장이 전망된다. AI 등 차세대 기술 활용을 위해 고성능 메모리와 그래픽처리장치(GPU), 중앙처리장치(CPU) 등 반도체 패키징 기술의 중요도가 올라가고 있기 때문에 관련 시장은 더욱 성장할 것으로 전망된다. 챗GPT가 그린 유리기판의 모습. [사진=챗GPT] 국내 기업들도 유리 기판 경쟁에 뛰어들고 있다. SKC는 CES 2025에서 유리 기판을 선보였으며, 자회사 앱솔릭스(Absolics)는 연간 7만2000㎡ 규모의 제2공장 건설을 추진하고 있다. 삼성전기와 LG이노텍 또한 유리 기판을 준비하고 있는 것으로 알려져 있다. 코스닥 상장사 나인테크도 FO-PLP 및 유리기판 관련 장비 개발을 완료했다. 나인테크는 열팽창 계수의 변화에 따른 기판의 휨 현상을 핸들링하고, 기판 두께가 얇아지는 문제를 해결할 수 있는 장비 개발에 성공했다. 장비 개발 및 테스트를 완료했으며, 향후 수요에 대비해 생산 시설 확충을 계획하고 있다. 나인테크는 지난 3년간 FO-PLP에 적용되는 모든 WET STATION 장비를 해외 반도체 회사와 글라스 코어기판 회사에 납품해왔다. 과거 레퍼런스와 성공 사례를 바탕으로 생산 시설까지 증설된다면 유리 기판 관련 매출 역시 확대될 것으로 기대하고 있다. 나인테크 관계자는 "급변하는 환경에서 PLP 장비 납품 경험을 통해 시장을 선점하여 반도체 패키징 공정을 선도하고자 한다"며 "앞으로도 아낌없는 R&D 투자를 통해 PLP 및 유리기판이 상용화되는 시점에 나인테크가 우뚝 설 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다. nylee54@newspim.com 2025-02-06 08:00