※ 글로벌 희토류 밸류체인 분석 (Pacific Securities, 2025. 07. 31) #Part. 3

● 희토류 영구자석 산업구조 및 응용처

1. 자성재료 분류 및 희토류 영구자석의 특징

자성재료는 자기적 특성을 얼마나 유지하느냐에 따라 크게 영구자성재료와 연자성재료로 나뉨.
영구자성재료는 페라이트(Ferrite), 알니코(Alnico), 희토류 자석등이 있으며, 연자성 재료에는 연자성 페라이트, 규소강, 비정질 재료 등이 있음.

희토류 자석은 다시 사마륨 코발트(SmCo)와 네오디뮴 자석(NdFeB)으로 분류됨.
사마륨 코발트는 퀴리 온도가 높아 내열성이 우수하여 주로 군수 산업에서 널리 사용됨.
반면, 네오디뮴 자석은 높은 에너지 밀도(MGOe, Mega Gauss-Oersted ; 최대에너지적 BHmax)를 가지고 있어 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 희토류 자석 중 가장 많이 사용되고 있음.

네이디뮴 자석 재료는 잔류자석밀도(Br)와 보자력(Hc)의 크기에 따라 등급이 나뉨.
이 분야에서 중국과 일본이 높은 기술력을 가지고 있으며 네오디뮴 자석의 자기적 성능을 지속적으로 향상시켜 왔음.
잔류자석밀도(Br) + 보자력(Hc)의 합이 65를 초과하면 고성능으로 분류되며, 다운스트림의 희토류 영구자석에 대한 성능요구가 높아지면서 연구역량의 중요성이 더욱 커지고 있음.


2. 네오디뮴 영구자석(NdFeB) 공정

네오디뮴 영구자석은 분말 야금 공정을 통해 생산되며, 공정 과정이 길고 복잡함.
희토류 금속과 전기/에너지의 원가 비중이 높음.

희토류 금속과 합금은 반응성이 매우 높아 생산과정에서 산화방지를 위해 질소나 아르곤 같은 불활성 가스를 통해 보호해야 함.
또한 수소와 고온공정이 있어 안전이 중요함.

일반적으로 가공 전 원재료(블랭크)를 생산한 후, 가공 및 보호 처리 등을 거쳐 제품이 만들어 짐.


3. 희토류 영구자석 생산량

희토류 영구자석은 고효율, 소형화, 경량화라는 장점이 부각되면서 자동차, 에너지 절약형 모터, 철도 교통, 로봇, 가전제품, 소비 가전, 신재생에너지, 항공우주 등 다양한 분야에서 널리 사용되며 수요가 매년 증가하고 있음.

중국 영구자석 선두 업체들인 JL Mag와 정해의 2024년도 생산량은 각각 2만톤을 상회하였으며, 상장되어 있는 주요 업체들이 희토류 영구자석 생산량은 약 12만톤임. 이를 가공 전 원재료(블랭크) 생산량으로 환산하면 약 15만톤 규모임.

5,000톤 미만 규모의 비상장 업체들이 전체 시장의 약 40%를 차지하고 있기 때문에 2024년 중국의 희토류 영구자석 생산량(블랭크 기준)은 약 25만톤으로 예측되고 있음.


4. 희토류 영구자석과 휴머노이드 로봇 & 저고도경제(eVTOL, 드론)

1) 휴머노이드 로봇
휴머노이드 로봇은 희토류 영구자석 수요를 폭발적으로 성장시킬 것임.
2024년 이후 중국은 로봇 산업 지원 정책을 잇따라 내놓고 있으며, 해외에서는 테슬라의 옵티머스를 중심으로 휴머노이드 로봇의 성능 개선이 지속되고 있음.

2025년은 AI 로봇 시장의 중요한 전환점으로, 휴머노이드 로봇의 생산량이 점차 확대될 것임.

2) 저고도 경제와 드론

드론은 이미 희토류 영구자석의 중요한 시장이 되었으며, 저고도 경제의 빠른 발전으로 eVTOL(전기 수직 이착륙기)의 희토류 영구자석 수요가 지속적으로 증가할 것임.

eVTOL은 여러 개의 모터를 사용하고 출력이 크기 때문에 기체 한 대 당 매우 많은 영구자석을 사용함.


5. 희토류 영구자석과 자동차 산업

내연차에서 EPS(전자식 파워 스티어링), 시동모터, 자동 변속기 모터, 창문 개폐, 전동 도어, 백미러 등 다양한 모터에 희토류 영구자석이 사용되고 있음.
특히 EPS 조향 시스템은 영구자석 모터의 성능, 무게, 부피에 대한 요구가 높아 희토류 영구자석을 많이 사용하고 있음.

전기차 분야에서의 희토류 영구자석 수요가 빠르게 증가하고 있음.
전기차의 구동모터는 고성능 희토류 영구자석의 메인 시장 중 하나임.
BEV는 한대당 2 – 3kg, PHEV는 대당 1.5kg 정도의 희토류 영구자석이 사용됨.


6. 희토류 영구자석과 풍력발전

풍력발전은 크게 영구자석 직결형(Permanent Magnet Direct Drive), 영구자석 반직결형(permanent Magnet Semi-Direct Drive), 그리고 이중여자형(Doubly-Fed) 세가지로 나뉨.
초기에는 영구자석 직결형 발전기 한 대에 1톤이상의 희토류 영구자석이 필요했음.

해상풍력발전이 확대되면서 반직결형 발전기의 희토류 영구자석 수요가 지속적으로 증가할 전망임.


7. 희토류 영구자석과 IT, 소비가전

희토류 영구자석은 높은 자기적 성능과 작은 크기 덕분에, 휴대폰, TWS(무선 이어폰), 컴퓨터 제품의 핵심 부품으로 사용되고 있음.
이 부품들은 정밀하고 크기가 작으며 독특한 형태를 지니고 있어 한 대당 사용량은 많지 않지만, 전체 희토류 영구자석 시장 내에서의 비중은 높음.

앞으로 AI 글라스와 같은 새로운 기기가 지속적으로 늘어날 것으로 예상되며, AI 글라스의 카메라 부품에도 희토류 영구자석이 사용되며 새로운 수요처가 될 것임.


8. 희토류 영구자석과 에너지절약 모터

1) 인버터 에어컨
인버터 에어컨은 일반 에어컨 대비 전기를 약 30% 절감시킬 수 있어 소비자들의 선호도가 높아지고 있음.
영구자석은 인버터 가전의 핵심 부품이며, 주로 페라이트 영구자석과 희토류 영구자석 두 가지가 사용되어짐.
페라이트 자석은 주로 중저가형 인버터 에어컨에 사용되고 있으며, 에너지 절약과 저소음에 대한 요구가 증가하면서 희토류 영구자석이 저전력 제품 시장의 주도적인 위치를 차지할 것임.

2) 엘리베이터
엘리베이터에 사용되는 권상기(트랙션 머신)는 주로 영구자석 동기 모터와 비동기 모터로 나뉨.
영구자석 동기 모터는 직결 구동방식을 사용하여 효율이 높고 기존 모터 대비 에너지소비를 약 50% 절감할 수 있음.
또한 부피, 무게, 소음, 수명, 유지보수 비용 면에서도 많은 장점을 가지고 있음.

앞으로 영구자석 동기모터를 채택한 에너지절약형 엘리베이터의 보급률은 계속해서 늘어날 것임.

3) 기타 가전제품
냉장고, 세탁기 등 다른 가전제품 시장에서도 인버터 제품에 영구자석이 사용되고 있음.
에너지 효율 등급과 비용 등을 고려해 희토류 영구자석 사용 여부가 결정 됨.

자료출처 : Pacific Securities 발간 “중국, 희토류 산업 밸류체인의 정점” (2025. 07. 31)

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