전해액의 특징은 다른 배터리 소재도 그렇지만, 끊임없이 새로운 소재와 기존 소재들이 개발되고 발전하면서 배터리에 적합한 전해액이 만들어진다는 점입니다.
양극재도 하이니켈로 에너지밀도와 출력을 높이는 것을 넘어 NCMX(A, Ta, Mo, Nb, W 등), 단결정, 막대형태, 농도구배형 구조 등 다양한 기술이 적용되어지는 것과 마찬가지로 전해액도 신규 전해질염, 차세대 용매, 첨가제 등이 개발되고 적용되면서 전해액의 성능을 높여가고 있으며, 현재 전해액은 배터리 소재 중 가장 빠르게 발전해가고 있는 소재 분야 중 하나입니다.
시장에 전해액 산업 진입난이도가 낮다는 오해는 전해액에 대한 공부 부족에서 비롯된 것이라 할 수 있습니다.
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
양극재도 하이니켈로 에너지밀도와 출력을 높이는 것을 넘어 NCMX(A, Ta, Mo, Nb, W 등), 단결정, 막대형태, 농도구배형 구조 등 다양한 기술이 적용되어지는 것과 마찬가지로 전해액도 신규 전해질염, 차세대 용매, 첨가제 등이 개발되고 적용되면서 전해액의 성능을 높여가고 있으며, 현재 전해액은 배터리 소재 중 가장 빠르게 발전해가고 있는 소재 분야 중 하나입니다.
시장에 전해액 산업 진입난이도가 낮다는 오해는 전해액에 대한 공부 부족에서 비롯된 것이라 할 수 있습니다.
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
전해액의 원가구성을 보면,
LiPF6의 비중이 64.8%, 용매가 17.82%, 첨가제가 7.85%, LiFSI가 7.85%, 기타 1.71%로 전해액 전체 원가 구성중 LiPF6가 차지하는 비중이 매우 높습니다.
상기 원가 구성은 LFP 배터리인지, 삼원계 인지, 삼원계 배터리 중에서도 622인지 하이니켈인지 불분명하나 대체적인 원가 구성을 보면 LFP 배터리로 추정되며, 구성 소재별 원가 비중을 보면 전해질염(LiPF6 + LiFSI)이 72.65%로 전해액 원가비중의 대부분을 차지하며, 용매가 17.82%, 첨가제가 7.85%를 차지하고 있어, 첨가제의 비중이 매우 낮은 것을 알 수 있습니다.
LFP 배터리용 전해액은 전해질염의 비중이 매우 높고, 첨가제의 비중이 낮은 것으로 파악하고 있는데, 상기 원가 구성과 유사합니다.
배터리 전해액의 원가 구성은 국내 보고서에는 대체적으로 전해질염 40-50%(LiPF6 + LiFSI), 첨가제 (30%), 용매 (25 - 30%) 정도로 추정하는 곳이 많은데 이는 과거자료(리튬 가격 상승 전)를 바탕으로 한 것으로 보여집니다.
리튬가격이 상승한 이후, 전해질염의 가격도 많이 상승하였고 이에 따라 전해질염이 전해액에서 차지하는 원가 비중도 많이 늘어났을 것으로 추정됩니다.
리튬 가격의 상승은 전해질염 비중의 확대로 이어지며, 이는 다시 배터리 원가 구성 중 전해액의 비중 확대로 이어집니다.
최근 포스코홀딩스 자료에 따르면 NCM622기준 전해액의 배터리 원가 구성은 양극재 45%에 이어 두번째로 높은 16%의 비중으로 표기되어 있습니다. (분리막 13%, 음극재 9%, 기타 16%)
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
LiPF6의 비중이 64.8%, 용매가 17.82%, 첨가제가 7.85%, LiFSI가 7.85%, 기타 1.71%로 전해액 전체 원가 구성중 LiPF6가 차지하는 비중이 매우 높습니다.
상기 원가 구성은 LFP 배터리인지, 삼원계 인지, 삼원계 배터리 중에서도 622인지 하이니켈인지 불분명하나 대체적인 원가 구성을 보면 LFP 배터리로 추정되며, 구성 소재별 원가 비중을 보면 전해질염(LiPF6 + LiFSI)이 72.65%로 전해액 원가비중의 대부분을 차지하며, 용매가 17.82%, 첨가제가 7.85%를 차지하고 있어, 첨가제의 비중이 매우 낮은 것을 알 수 있습니다.
LFP 배터리용 전해액은 전해질염의 비중이 매우 높고, 첨가제의 비중이 낮은 것으로 파악하고 있는데, 상기 원가 구성과 유사합니다.
배터리 전해액의 원가 구성은 국내 보고서에는 대체적으로 전해질염 40-50%(LiPF6 + LiFSI), 첨가제 (30%), 용매 (25 - 30%) 정도로 추정하는 곳이 많은데 이는 과거자료(리튬 가격 상승 전)를 바탕으로 한 것으로 보여집니다.
리튬가격이 상승한 이후, 전해질염의 가격도 많이 상승하였고 이에 따라 전해질염이 전해액에서 차지하는 원가 비중도 많이 늘어났을 것으로 추정됩니다.
리튬 가격의 상승은 전해질염 비중의 확대로 이어지며, 이는 다시 배터리 원가 구성 중 전해액의 비중 확대로 이어집니다.
최근 포스코홀딩스 자료에 따르면 NCM622기준 전해액의 배터리 원가 구성은 양극재 45%에 이어 두번째로 높은 16%의 비중으로 표기되어 있습니다. (분리막 13%, 음극재 9%, 기타 16%)
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
삼성SDI, 4680(46파이) 배터리를 유럽에서 양산 계획
4680은 천안에 파일럿 라인만 존재하고 있으며, 연내에 시양산에 돌입하는 것을 목표로 하고 있음.
천안에서 시양산에 성공하면, 말레이시아에서도 양산할 계획을 가지고 있음.
SDI 기존 헝가리 괴드 1공장의 보완 투자를 Stage 1이라 하며, Stage 2는 2공장을 지칭
2공장 옆에 시설확장 공사를 통하여 확장 생산시설(Stage 2-2)을 만들 예정
Stage 2-2에서 4680을 생산할 예정.
Stage 2-2는 연내에 기초공사를 시작할 것으로 예상됨.
Stage 2-2는 capa는 2개 라인 추정. (4680 기준 5,000억 정도의 투자가 될 것으로 예상. 약 10Gwh 내외로 추정, 원통형 배터리는 PPM을 높이면 생산량, Gwh가 늘어나게 됨)
말레이시아는 2170 배터리가 기본 베이스인데, 4680을 양산할 계획을 가지고 있음.
한국은 양산 라인 계획은 없는 상황임. (천안은 파일럿 라인, 울산 공장은 각형 전용이며 2022년 ESS용 전용 라인으로 이미 전환한 상태)
헝가리에서 양산할 4680의 고객사는 BMW로 추정
헝가리 괴드 인근에 데브렌체에서 에코프로비엠이 양극재 공장을 건설할 예정
참고로 데브렌체에 산업단지에 CATL, EVE 등 중국 기업들도 입주해 있음.
데브렌체에 BMW가 전기차 생산시설을 짓고 있는 중임.
필에너지가 4680 배터리 장비를 만들 예정.
필에너지 외 4680 장비업체로는 엠오티, 하나기술(전해액 주입기) 등이 있음.
SDI가 만들려고 하는 46파이 버전은 3가지있음. 4680, 4695, 46120
BMW는 46120을 요구한 것으로 보임.
https://www.youtube.com/watch?v=rYJ_QJ6J9G8
4680은 천안에 파일럿 라인만 존재하고 있으며, 연내에 시양산에 돌입하는 것을 목표로 하고 있음.
천안에서 시양산에 성공하면, 말레이시아에서도 양산할 계획을 가지고 있음.
SDI 기존 헝가리 괴드 1공장의 보완 투자를 Stage 1이라 하며, Stage 2는 2공장을 지칭
2공장 옆에 시설확장 공사를 통하여 확장 생산시설(Stage 2-2)을 만들 예정
Stage 2-2에서 4680을 생산할 예정.
Stage 2-2는 연내에 기초공사를 시작할 것으로 예상됨.
Stage 2-2는 capa는 2개 라인 추정. (4680 기준 5,000억 정도의 투자가 될 것으로 예상. 약 10Gwh 내외로 추정, 원통형 배터리는 PPM을 높이면 생산량, Gwh가 늘어나게 됨)
말레이시아는 2170 배터리가 기본 베이스인데, 4680을 양산할 계획을 가지고 있음.
한국은 양산 라인 계획은 없는 상황임. (천안은 파일럿 라인, 울산 공장은 각형 전용이며 2022년 ESS용 전용 라인으로 이미 전환한 상태)
헝가리에서 양산할 4680의 고객사는 BMW로 추정
헝가리 괴드 인근에 데브렌체에서 에코프로비엠이 양극재 공장을 건설할 예정
참고로 데브렌체에 산업단지에 CATL, EVE 등 중국 기업들도 입주해 있음.
데브렌체에 BMW가 전기차 생산시설을 짓고 있는 중임.
필에너지가 4680 배터리 장비를 만들 예정.
필에너지 외 4680 장비업체로는 엠오티, 하나기술(전해액 주입기) 등이 있음.
SDI가 만들려고 하는 46파이 버전은 3가지있음. 4680, 4695, 46120
BMW는 46120을 요구한 것으로 보임.
https://www.youtube.com/watch?v=rYJ_QJ6J9G8
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삼성SDI, 테슬라 4680 배터리 유럽서도 만든다 / 국내 양대 S사 뚫은 네오셈
[LIVE] 디일렉 유튜브 라이브 - 23.7.6(목)
7월 6일 목요일 16시에 방송될 예정입니다.
※주요내용
삼성SDI, 테슬라 4680 배터리 유럽서도 만든다 | 이수환 전문기자
국내 양대 S사 뚫은 네오셈 | 한주엽 대표
--------------------------------------------------------------------------------------------------
AI, 메타버스, 모빌리티의 미래 ‘디일렉…
7월 6일 목요일 16시에 방송될 예정입니다.
※주요내용
삼성SDI, 테슬라 4680 배터리 유럽서도 만든다 | 이수환 전문기자
국내 양대 S사 뚫은 네오셈 | 한주엽 대표
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AI, 메타버스, 모빌리티의 미래 ‘디일렉…
배터리산업의 또 다른 성장판이 될 ESS
ESS용 배터리 시장이 전기차용 배터리 시장에 이은 또 다른 2차전지 업계의 성장동력이 될 것이라는 전망이 계속해서 나오고 있습니다.
미국과 유럽에서 BESS 시장이 태양광 시장의 확대와 함께 급성장하고 있는 가운데, 중국의 BESS 산업이 전세계에서 가장 빠르게 성장하고 있습니다.
중국은 2022년 14.5Gwh의 ESS용 배터리를 생산하여, 전년 대비 110% 관련 시장이 성장하였고, 이는 전체 중국 배터리 출하량 중 11.15%를 차지하는 수치였습니다.
CATL의 쩡위췬 회장은 블룸버그 자료를 인용하여 2030년 전체 배터리 시장 4.8Twh 중 1Twh 이상이 BESS 시장이 될 것이라고 전망하였는데, 향후 글로벌 친환경 에너지 시장 확대에 따라 BESS 시장 규모도 더욱 활대 될 것으로 보여집니다.
ESS용 배터리는 EV용 배터리와는 다르게 성능보다 수명에 더 초점을 맞추고 있습니다.
일례로 태양광 발전소의 경우 약 20 – 25년 정도 운영하게 되는데, ESS용 배터리도 태양광 발전소 운영기간에 준하는 수명을 가지고 있어야 합니다.
때문에 ESS용 배터리는 성능은 낮아도, 수명이 긴 LFP배터리가 좀 더 적합한 측면을 가지고 있습니다. (가정용 ESS 같은 경우는 에너지밀도가 높은 삼원계 배터리가 적합할 수 있지만 발전용 ESS는 LFP배터리가 더 적합해 보입니다.)
ESS 시장이 빠르게 발전하면, 리튬 등의 가격은 더욱 올라갈 것으로 보이며 배터리업체와 관련 2차전지 소재업체들에게 제2의 성장판이 되어줄 것입니다.
------------
2022년은 중국 BESS 산업에 있어 매우 특별한 해였음.
제조비용이 크게 절감되었으며, 시장이 전례 없이 성황을 이루었고, 에너지 저장 정책이 개선되어 새로운 비즈니스 모델로 자리매김하였음.
2023년 중국 에너지 저장 산업은 상상력을 자극하기 충분한 시기를 맞이하였는데, 중국은 밸류체인의 우위를 바탕으로 에너지 혁명을 선도하고 있음.
에너지 저장 셀, Packing 기술, 직접 교류 변환 기술, 시스템 통합 기술에 이르기까지 빠르게 발전하고 있으며 나트륨이온 배터리, 액체전지까지 새로운 기술들이 실험실에서 시장으로 나가며 새로운 에너지 저장에 대한 청사진을 제시해 주고 있음.
중국은 현재 25Gwh의 에너지 저장시스템(LiBESS)용 배터리 생산능력을 구축하였으며, 2022년 14.5Gwh의 ESS용 배터리를 생산하였음.
이는 글로벌 배터리 출하량의 10.2%이며, 중국 출하량의 11.15%임.
CATL, BYD, Xinwanda 등 주요 배터리 업체들이 최근 수년간 ESS용 배터리 시장이 급속도로 발전하기 시작하였음.
일부 완성차 업체들은 BESS로 인해 전기차 시장의 발전이 저해된다는 의견도 내놓고 있는데, 이는 한정된 리튬자원이 BESS쪽으로 흘러가면서 2차전지 소재 가격을 상승시킬 우려가 있기 때문임.
그러나 배터리 업체들은 EV업체와는 다르게 에너지 저장 산업의 부상으로 두번째 성장 발판을 만들고 있음.
CATL의 曾毓群 회장에 따르면, 2030년 배터리 시장수요가 4.8Twh에 이를 것(블룸버그 자료 인용)이며, ESS용 배터리 시장은 1Twh를 초과할 것이라고 전망하였음.
배터리업계는 저가용 전기차용 배터리와 ESS용 배터리 생산라인을 플랫폼화하여 통합함으로써 생산 효율성을 높이고 있는데, Svolt와 같은 배터리 업체가 이미 EV와 ESS를 결합한 생산라인에 대한 계획을 발표하였음.
EV용 배터리와 ESS용 배터리는 서로 다른 방향을 추구하고 있는데, ESS용 배터리에서는 성능보다 수명이 중요하기 때문임.
최근 중국의 ESS용 배터리의 실제 수명이 기대에 미치지 못하는 경우가 있었고, BESS의 운영 비용이 아직 화력발전소 대비 경제성이 떨어지는 점 등은 보완해야 할 문제임.
2022년 말 기준, 중국의 누적 ESS 설비 규모는 8.7Gwh로 세계 1위였음.
2022년 ESS 설치는 전년대비 110% 증가하였음.
http://www.eeo.com.cn/2023/0613/594942.shtml
ESS용 배터리 시장이 전기차용 배터리 시장에 이은 또 다른 2차전지 업계의 성장동력이 될 것이라는 전망이 계속해서 나오고 있습니다.
미국과 유럽에서 BESS 시장이 태양광 시장의 확대와 함께 급성장하고 있는 가운데, 중국의 BESS 산업이 전세계에서 가장 빠르게 성장하고 있습니다.
중국은 2022년 14.5Gwh의 ESS용 배터리를 생산하여, 전년 대비 110% 관련 시장이 성장하였고, 이는 전체 중국 배터리 출하량 중 11.15%를 차지하는 수치였습니다.
CATL의 쩡위췬 회장은 블룸버그 자료를 인용하여 2030년 전체 배터리 시장 4.8Twh 중 1Twh 이상이 BESS 시장이 될 것이라고 전망하였는데, 향후 글로벌 친환경 에너지 시장 확대에 따라 BESS 시장 규모도 더욱 활대 될 것으로 보여집니다.
ESS용 배터리는 EV용 배터리와는 다르게 성능보다 수명에 더 초점을 맞추고 있습니다.
일례로 태양광 발전소의 경우 약 20 – 25년 정도 운영하게 되는데, ESS용 배터리도 태양광 발전소 운영기간에 준하는 수명을 가지고 있어야 합니다.
때문에 ESS용 배터리는 성능은 낮아도, 수명이 긴 LFP배터리가 좀 더 적합한 측면을 가지고 있습니다. (가정용 ESS 같은 경우는 에너지밀도가 높은 삼원계 배터리가 적합할 수 있지만 발전용 ESS는 LFP배터리가 더 적합해 보입니다.)
ESS 시장이 빠르게 발전하면, 리튬 등의 가격은 더욱 올라갈 것으로 보이며 배터리업체와 관련 2차전지 소재업체들에게 제2의 성장판이 되어줄 것입니다.
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2022년은 중국 BESS 산업에 있어 매우 특별한 해였음.
제조비용이 크게 절감되었으며, 시장이 전례 없이 성황을 이루었고, 에너지 저장 정책이 개선되어 새로운 비즈니스 모델로 자리매김하였음.
2023년 중국 에너지 저장 산업은 상상력을 자극하기 충분한 시기를 맞이하였는데, 중국은 밸류체인의 우위를 바탕으로 에너지 혁명을 선도하고 있음.
에너지 저장 셀, Packing 기술, 직접 교류 변환 기술, 시스템 통합 기술에 이르기까지 빠르게 발전하고 있으며 나트륨이온 배터리, 액체전지까지 새로운 기술들이 실험실에서 시장으로 나가며 새로운 에너지 저장에 대한 청사진을 제시해 주고 있음.
중국은 현재 25Gwh의 에너지 저장시스템(LiBESS)용 배터리 생산능력을 구축하였으며, 2022년 14.5Gwh의 ESS용 배터리를 생산하였음.
이는 글로벌 배터리 출하량의 10.2%이며, 중국 출하량의 11.15%임.
CATL, BYD, Xinwanda 등 주요 배터리 업체들이 최근 수년간 ESS용 배터리 시장이 급속도로 발전하기 시작하였음.
일부 완성차 업체들은 BESS로 인해 전기차 시장의 발전이 저해된다는 의견도 내놓고 있는데, 이는 한정된 리튬자원이 BESS쪽으로 흘러가면서 2차전지 소재 가격을 상승시킬 우려가 있기 때문임.
그러나 배터리 업체들은 EV업체와는 다르게 에너지 저장 산업의 부상으로 두번째 성장 발판을 만들고 있음.
CATL의 曾毓群 회장에 따르면, 2030년 배터리 시장수요가 4.8Twh에 이를 것(블룸버그 자료 인용)이며, ESS용 배터리 시장은 1Twh를 초과할 것이라고 전망하였음.
배터리업계는 저가용 전기차용 배터리와 ESS용 배터리 생산라인을 플랫폼화하여 통합함으로써 생산 효율성을 높이고 있는데, Svolt와 같은 배터리 업체가 이미 EV와 ESS를 결합한 생산라인에 대한 계획을 발표하였음.
EV용 배터리와 ESS용 배터리는 서로 다른 방향을 추구하고 있는데, ESS용 배터리에서는 성능보다 수명이 중요하기 때문임.
최근 중국의 ESS용 배터리의 실제 수명이 기대에 미치지 못하는 경우가 있었고, BESS의 운영 비용이 아직 화력발전소 대비 경제성이 떨어지는 점 등은 보완해야 할 문제임.
2022년 말 기준, 중국의 누적 ESS 설비 규모는 8.7Gwh로 세계 1위였음.
2022년 ESS 설치는 전년대비 110% 증가하였음.
http://www.eeo.com.cn/2023/0613/594942.shtml
www.eeo.com.cn
储能如何成为锂电第二增长极？ - 经济观察网 － 专业财经新闻网站
四川宜宾是全球储能电池出货的“主力军”之一。
중국 Guolian Securities가 분석한 LiPF6 내재화율과 전해액 이익률의 상관관계를 보면,
LiPF6의 자급률이 10%일 때, 전해액 이익률은 1.37% 증가할 수 있으며, 50%일 때 7.19%, 100% 내재화를 하면 전해액의 이익률이 15.27% 상승하는 것으로 분석하였습니다.
(LiPF6 외부 구매가격 28만 위안/톤 가정, 내재화시 LiPF6 생산원가 23.35 위안/톤)
LiPF6의 시장 가격이 더 올라가게 되면, 내재화율을 통한 전해액 이익률 상승 기여가 더 확대될 수 있습니다.
엔켐은 중앙디앤엠과의 LiPF6 JV인 “이디엘”을 통해서 리튬염 내재화를 진행 중에 있어, 100% 지분을 가진 내재화가 아니기 때문에 내재화에 따른 이익률 상승을 전부 반영할 수는 없지만, 이디엘의 지분률에 비례한 이익률 상승효과가 있을 것으로 보여집니다.
또한 LiPF6의 내재화가 중요한 이유는 이익률 재고도 있지만, 미국 IRA에 따른 핵심 원소재인 LiPF6의 안정적 조달이 가장 큰 이유이기도 합니다.
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
LiPF6의 자급률이 10%일 때, 전해액 이익률은 1.37% 증가할 수 있으며, 50%일 때 7.19%, 100% 내재화를 하면 전해액의 이익률이 15.27% 상승하는 것으로 분석하였습니다.
(LiPF6 외부 구매가격 28만 위안/톤 가정, 내재화시 LiPF6 생산원가 23.35 위안/톤)
LiPF6의 시장 가격이 더 올라가게 되면, 내재화율을 통한 전해액 이익률 상승 기여가 더 확대될 수 있습니다.
엔켐은 중앙디앤엠과의 LiPF6 JV인 “이디엘”을 통해서 리튬염 내재화를 진행 중에 있어, 100% 지분을 가진 내재화가 아니기 때문에 내재화에 따른 이익률 상승을 전부 반영할 수는 없지만, 이디엘의 지분률에 비례한 이익률 상승효과가 있을 것으로 보여집니다.
또한 LiPF6의 내재화가 중요한 이유는 이익률 재고도 있지만, 미국 IRA에 따른 핵심 원소재인 LiPF6의 안정적 조달이 가장 큰 이유이기도 합니다.
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
전해액의 주요 원재료인 전해질염과 첨가제 내재화가 전해액 전체 이익률에 미치는 영향을 분석하면,
LiPF6의 경우 100% 내재화 할 때 15.27%의 전해액 이익률 상승효과가 있으며, 특수 전해질염인LiFSI는 1.25%(1% 첨가시) - 8.5%(9% 첨가시)의 이익률 증가 효과가 있는 것으로 나타납니다.
참고로 LiFSI는 현재 삼원계 배터리에서 통상 1 – 3%정도가 첨가되고 있으며, 향후 하이니켈 배터리에서는 그 첨가비율이 점차 상승하여 9%까지 올라갈 것으로 예상되고 있습니다.
대표적인 전해액 첨가제인 VC와 FEC는 100% 내재화 시 1.5%, 0.89%의 전해액 이익률 증가 효과가 있는 것으로 보여, 첨가제의 내재화 효과는 전해질염에 비해 약하다고 볼 수 있습니다.
결론적으로 LiPF6의 내재화가 전해액사업에서는 가장 중요하며, LiFSI는 현재 첨가되는 양(1-3% 수준)이 많지 않아 전해액 이익률 개선에 지금 당장은 많은 도움이 되지 못하지만 향후 배터리가 고성능화 됨에 따라 첨가되는 양도 늘어나면서 내재화에 따른 이익률 개선 효과도 커질 것으로 보여집니다.
VC, FEC와 같은 범용 첨가제의 경우, 생각보다 내재화에 따른 효과가 크지 않은 것으로 보여집니다.
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
LiPF6의 경우 100% 내재화 할 때 15.27%의 전해액 이익률 상승효과가 있으며, 특수 전해질염인LiFSI는 1.25%(1% 첨가시) - 8.5%(9% 첨가시)의 이익률 증가 효과가 있는 것으로 나타납니다.
참고로 LiFSI는 현재 삼원계 배터리에서 통상 1 – 3%정도가 첨가되고 있으며, 향후 하이니켈 배터리에서는 그 첨가비율이 점차 상승하여 9%까지 올라갈 것으로 예상되고 있습니다.
대표적인 전해액 첨가제인 VC와 FEC는 100% 내재화 시 1.5%, 0.89%의 전해액 이익률 증가 효과가 있는 것으로 보여, 첨가제의 내재화 효과는 전해질염에 비해 약하다고 볼 수 있습니다.
결론적으로 LiPF6의 내재화가 전해액사업에서는 가장 중요하며, LiFSI는 현재 첨가되는 양(1-3% 수준)이 많지 않아 전해액 이익률 개선에 지금 당장은 많은 도움이 되지 못하지만 향후 배터리가 고성능화 됨에 따라 첨가되는 양도 늘어나면서 내재화에 따른 이익률 개선 효과도 커질 것으로 보여집니다.
VC, FEC와 같은 범용 첨가제의 경우, 생각보다 내재화에 따른 효과가 크지 않은 것으로 보여집니다.
자료인용 : Guolian Securities, 2022년 9월 29일 발간 Yongtai 보고서
일반적으로 배터리의 원가구조는 배터리의 종류, 조사 시기 및 조사 기관에 따라 상이하지만 포스코홀딩스의 자료에 따르면 NCM 622 기준으로 양극재 45%, 전해액 16%, 분리막 13%, 음극재 9% 및 기타(가공, 인건비 등) 16%로 구성되어 있습니다.
향후 NCM811, NCM9x의 전기차 채택 비율이 올라가면, 전해액, 음극재의 원가 내 비중은 더 올라갈 것으로 예상되는데 전해액은 더 많은 첨가제들(약 10여종)과 고가의 특수전해질(LiFSI, LiDFOB 등) 사용이 더 많아질 것으로 예상되며 음극재에서도 실리콘음극재와 SWCNT/TWCNT도전재 등의 사용이 증가할 것으로 보여지기 때문입니다.
양극재는 메탈가격의 추이에 따라 비중이 달라질 것으로 예상되며, 분리막은 계속해서 비중이 하락할 것으로 예상됩니다.
인산철배터리의 원가구성은 양극재 43%, 전해액 15%, 분리막 13%, 음극재 11%, 집전체(동박, 알박) 13%, 기타 5%로 중국측 자료에서는 분석하고 있는데, 탄산리튬가격이 2021년 이후 폭등하여 인산철배터리내 양극재 비중이 크게 증가한 것으로 보여집니다.
참고로 인산철배터리의 동작 전압은 3.2V로, 삼원계 배터리의 동작전압인 3.6V대비 낮아 비슷한 용량을 구현하기 위해서는 리튬이 약 13% 더 필요합니다.
나트륨배터리에서는 전해액의 비중이 가장 높은 26%로 중국의 주장대로 나트륨배터리가 상업화된다면, 전해액 업체들이 가장 큰 수혜를 볼 것으로 예상됩니다.
나트륨 배터리용 전해액의 핵심 원소재인 NaPF6(육불화인산나트륨)은 제조 공정이 LiPF6(육불화인산리튬)과 비슷하여 동일한 생산시설을 이용할 수 있다고 합니다.
전해액에 대한 국내 주식시장의 관심이 다른 소재 대비 높지 않아, 전해액의 배터리내 비중이 과소평가되어 있는데 배터리 원가 구성에서 전해액은, 삼원계와 인산철 배터리에서는 두번째로 비중이 높고, 나트륨배터리에서는 가장 비중이 높은 소재입니다.
향후 NCM811, NCM9x의 전기차 채택 비율이 올라가면, 전해액, 음극재의 원가 내 비중은 더 올라갈 것으로 예상되는데 전해액은 더 많은 첨가제들(약 10여종)과 고가의 특수전해질(LiFSI, LiDFOB 등) 사용이 더 많아질 것으로 예상되며 음극재에서도 실리콘음극재와 SWCNT/TWCNT도전재 등의 사용이 증가할 것으로 보여지기 때문입니다.
양극재는 메탈가격의 추이에 따라 비중이 달라질 것으로 예상되며, 분리막은 계속해서 비중이 하락할 것으로 예상됩니다.
인산철배터리의 원가구성은 양극재 43%, 전해액 15%, 분리막 13%, 음극재 11%, 집전체(동박, 알박) 13%, 기타 5%로 중국측 자료에서는 분석하고 있는데, 탄산리튬가격이 2021년 이후 폭등하여 인산철배터리내 양극재 비중이 크게 증가한 것으로 보여집니다.
참고로 인산철배터리의 동작 전압은 3.2V로, 삼원계 배터리의 동작전압인 3.6V대비 낮아 비슷한 용량을 구현하기 위해서는 리튬이 약 13% 더 필요합니다.
나트륨배터리에서는 전해액의 비중이 가장 높은 26%로 중국의 주장대로 나트륨배터리가 상업화된다면, 전해액 업체들이 가장 큰 수혜를 볼 것으로 예상됩니다.
나트륨 배터리용 전해액의 핵심 원소재인 NaPF6(육불화인산나트륨)은 제조 공정이 LiPF6(육불화인산리튬)과 비슷하여 동일한 생산시설을 이용할 수 있다고 합니다.
전해액에 대한 국내 주식시장의 관심이 다른 소재 대비 높지 않아, 전해액의 배터리내 비중이 과소평가되어 있는데 배터리 원가 구성에서 전해액은, 삼원계와 인산철 배터리에서는 두번째로 비중이 높고, 나트륨배터리에서는 가장 비중이 높은 소재입니다.
중국 건설용 철강가격 추이를 보면, 2023년 연초부터 하락추세를 보여주다, 5월 경기부양 기대감에 잠시 오른 이후 다시 하락하고 있는 모습을 보여주고 있습니다.
현재 중국 부동산 상황이 매우 좋지 않은 상태로, 이에 따라 건설용 자재들도 수요와 공급, 재고가 모두 낮은 상태로 산업 밸류체인 전체가 약한 상황입니다.
일부 산업재들에서 최근 약간의 가격 반등이 나오는 경우도 있는데(예를 들면 철광석 등), 이는 위안화 약세에 따른 수입가격 상승에 의한 면도 존재합니다.
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1770958601945952441
현재 중국 부동산 상황이 매우 좋지 않은 상태로, 이에 따라 건설용 자재들도 수요와 공급, 재고가 모두 낮은 상태로 산업 밸류체인 전체가 약한 상황입니다.
일부 산업재들에서 최근 약간의 가격 반등이 나오는 경우도 있는데(예를 들면 철광석 등), 이는 위안화 약세에 따른 수입가격 상승에 의한 면도 존재합니다.
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최근 중국의 선박수주량이 크게 증가하고 있는데, 이는 한국 조선소들의 도크 여유가 없기 때문에 선별수주의 결과일 수도 있습니다. (이부분은 중국 측 상황을 함께 조사하며 좀 더 면밀히 체크해 볼 필요가 있습니다.)
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영국 클락슨의 발표에 따르면, 2023년 상반기 글로벌 선박 발주량은 678척이었으며, 중국 선사가 428척을 수주하였음.
2023년 6월 기준으로는 글로벌 선박의 80%인 71척을 수주하였음.
英国分析机构克拉克森日前发布的数据显示，2023年上半年全球船舶订单量为678艘，中国船企接单量为428艘，按多个基准计算均超过全球总量的一半，为全球首位。其中，6月中国获得71艘船舶订单，占全球80%。
클락슨에 따르면, 2023년 6월 중국 조선의 수주는 220만CGT, 71척으로 한국을 크게 제쳤음.
6월 글로벌 선박 발주량 276만 CGT로 전년동기 대비 49% 감소하였음.
2023년 상반기 글로벌 누적 수주량은 1781만 CGT(678척)으로 전년 동기 대비 34% 감소하였으며, 이 중 중국의 수주량은 1043만 CGT(428척)로 59%를 차지하였음.
克拉克森：6月中国造船订单（220万CGT，71艘）大幅赶超韩国，排名全球第一。数据显示，6月全球造船订单量为276万CGT，同比减少49%。今年上半年，全球累计订单量为1781万CGT（678艘），同比下降34%。中国接单量为1043万CGT（428艘），占比为59%。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1770986716800711900
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영국 클락슨의 발표에 따르면, 2023년 상반기 글로벌 선박 발주량은 678척이었으며, 중국 선사가 428척을 수주하였음.
2023년 6월 기준으로는 글로벌 선박의 80%인 71척을 수주하였음.
英国分析机构克拉克森日前发布的数据显示，2023年上半年全球船舶订单量为678艘，中国船企接单量为428艘，按多个基准计算均超过全球总量的一半，为全球首位。其中，6月中国获得71艘船舶订单，占全球80%。
클락슨에 따르면, 2023년 6월 중국 조선의 수주는 220만CGT, 71척으로 한국을 크게 제쳤음.
6월 글로벌 선박 발주량 276만 CGT로 전년동기 대비 49% 감소하였음.
2023년 상반기 글로벌 누적 수주량은 1781만 CGT(678척)으로 전년 동기 대비 34% 감소하였으며, 이 중 중국의 수주량은 1043만 CGT(428척)로 59%를 차지하였음.
克拉克森：6月中国造船订单（220万CGT，71艘）大幅赶超韩国，排名全球第一。数据显示，6月全球造船订单量为276万CGT，同比减少49%。今年上半年，全球累计订单量为1781万CGT（678艘），同比下降34%。中国接单量为1043万CGT（428艘），占比为59%。
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주간 2차전지 소재시장 동향 (2023. 07. 03 – 2023. 07. 07)
리튬광석 : 수요와 공급 모두 안정되어 있으며, 리튬광석에 대한 시장 가격도 안정적이나 다소 약한 모습을 보여주고 있음.
리튬광석 가격이 주간 소폭 하락하였는데, 이는 리튬광석 공급이 늘어났기 때문임.
단기적으로 리튬광석 가격은 안정적이나 약하게 유지될 것으로 예상되고 있음.
锂矿：供需双方心态平稳，锂矿价格稳中偏弱
周内锂矿价格小幅下跌，原因是随着锂矿供应的缓解，前期高昂的价格失去支撑，加之下游锂盐价格向下波动，锂矿价格也随之下调。预计短期内锂矿价格稳中偏弱运行。
리튬염 : 시장거래가 활발하지 않으나, 가격은 비교적 견조하게 유지되고 있음.
지난 주 리튬염은 가격이 안정적으로 유지되었음. 탄산리튬 제조사들은 재무적으로 호전되고 있어 저가 출하 의지가 낮은 상태이며, 다운스트림도 재고가 점차 낮아지고는 있지만 아직까지는 탄산리튬을 적극적으로 구매하고 있지 않음.
수요단과 공급단 모두 경직된 상태로 리튬염 가격은 안정적으로 현 가격을 유지할 것으로 보여짐.
锂盐：市场成交较为平淡，锂盐价格较为坚挺
周内锂盐持稳运行，锂矿价格受带动稳中偏弱运行。由于财报压力缓解，碳酸锂生产厂家低价出货意愿较低，下游材料厂生产原料虽有一定消耗，但压价心态明显，买卖双方持续僵持，预计短期内锂盐价格持稳运行。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1770754378617418811
리튬광석 : 수요와 공급 모두 안정되어 있으며, 리튬광석에 대한 시장 가격도 안정적이나 다소 약한 모습을 보여주고 있음.
리튬광석 가격이 주간 소폭 하락하였는데, 이는 리튬광석 공급이 늘어났기 때문임.
단기적으로 리튬광석 가격은 안정적이나 약하게 유지될 것으로 예상되고 있음.
锂矿：供需双方心态平稳，锂矿价格稳中偏弱
周内锂矿价格小幅下跌，原因是随着锂矿供应的缓解，前期高昂的价格失去支撑，加之下游锂盐价格向下波动，锂矿价格也随之下调。预计短期内锂矿价格稳中偏弱运行。
리튬염 : 시장거래가 활발하지 않으나, 가격은 비교적 견조하게 유지되고 있음.
지난 주 리튬염은 가격이 안정적으로 유지되었음. 탄산리튬 제조사들은 재무적으로 호전되고 있어 저가 출하 의지가 낮은 상태이며, 다운스트림도 재고가 점차 낮아지고는 있지만 아직까지는 탄산리튬을 적극적으로 구매하고 있지 않음.
수요단과 공급단 모두 경직된 상태로 리튬염 가격은 안정적으로 현 가격을 유지할 것으로 보여짐.
锂盐：市场成交较为平淡，锂盐价格较为坚挺
周内锂盐持稳运行，锂矿价格受带动稳中偏弱运行。由于财报压力缓解，碳酸锂生产厂家低价出货意愿较低，下游材料厂生产原料虽有一定消耗，但压价心态明显，买卖双方持续僵持，预计短期内锂盐价格持稳运行。
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중국 분리막 시장은 이전의 가격경쟁에서 벗어나 점차 안정화되고 있는 것으로 보이며, 앞으로도 계속해서 안정적 모습을 보여줄 것으로 예상됩니다.
과거 상해은첩 등 중국 분리막 업체들의 과잉 Capa 증설로, 국내 분리막 업체들이 큰 어려움을 겪었으나, 이러한 Capa 증설이 마무리되면서 분리막 시장도 점차 안정화되어가는 모습입니다.
특히 품질 높은 분리막을 제조하기 위해서 독일 Bruckner의 장비가 필요한데, Bruckner 장비의 공급이 원활하지 못한 상황입니다.
때문에 하이 퀄리티 분리막 생산 라인 증설은 Bruckner의 공급 스케줄에 따라 제한 될 것이기 때문에 이전과 같은 분리막 과잉 capa 증설은 완화될 것으로 보여집니다.
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주간 2차전지 소재시장 동향 (2023. 07. 03 – 2023. 07. 07)
분리막 : 원자재 시장 가격이 다소 상승하였으며, 공급은 여전히 타이트한 상황임.
원료측면에서 PP가격은 7150 – 7800 위안/톤으로 전주 대비 50 - 150위안/톤 상승하였으며, PE 가격은 6481 – 8061 위안/톤으로 134-336위안/톤 상승하였음.
디클로로메탄 가격은 35 – 45 위안/톤 상승한 2330 – 3600 위안/톤에 거래되고 있음.
분리막 신규 생산 capa가 순차적으로 양산 가동되고 신규 생산라인 건설이 추진되고 있지만, 분리막의 공급은 계속해서 타이트할 가능성이 있음.
단기적으로 분리막 가격은 안정적으로 유지될 것으로 보여지며, 관련시장 환경은 양호한 상태임.
隔膜：原料市场价格窄幅上涨 订单供应仍有偏紧
原料方面：本周PP价格为7150-7800元/吨，价格上涨50-150元/吨；PE市场价格为6481-8061元/吨，价格上涨134-336元/吨；二氯甲烷价格上涨35-45元/吨，目前市场价格2330-3600元/吨。
锂电池隔膜新建产能逐批释放，企业积极推进新产线的建设，锂电池需求恢复后，部分隔膜订单的供应仍有偏紧的可能性。企业对于新产线建设心态积极，预计短期内锂电池隔膜价格维持稳定，市场发展向好。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1770754378617418811
과거 상해은첩 등 중국 분리막 업체들의 과잉 Capa 증설로, 국내 분리막 업체들이 큰 어려움을 겪었으나, 이러한 Capa 증설이 마무리되면서 분리막 시장도 점차 안정화되어가는 모습입니다.
특히 품질 높은 분리막을 제조하기 위해서 독일 Bruckner의 장비가 필요한데, Bruckner 장비의 공급이 원활하지 못한 상황입니다.
때문에 하이 퀄리티 분리막 생산 라인 증설은 Bruckner의 공급 스케줄에 따라 제한 될 것이기 때문에 이전과 같은 분리막 과잉 capa 증설은 완화될 것으로 보여집니다.
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주간 2차전지 소재시장 동향 (2023. 07. 03 – 2023. 07. 07)
분리막 : 원자재 시장 가격이 다소 상승하였으며, 공급은 여전히 타이트한 상황임.
원료측면에서 PP가격은 7150 – 7800 위안/톤으로 전주 대비 50 - 150위안/톤 상승하였으며, PE 가격은 6481 – 8061 위안/톤으로 134-336위안/톤 상승하였음.
디클로로메탄 가격은 35 – 45 위안/톤 상승한 2330 – 3600 위안/톤에 거래되고 있음.
분리막 신규 생산 capa가 순차적으로 양산 가동되고 신규 생산라인 건설이 추진되고 있지만, 분리막의 공급은 계속해서 타이트할 가능성이 있음.
단기적으로 분리막 가격은 안정적으로 유지될 것으로 보여지며, 관련시장 환경은 양호한 상태임.
隔膜：原料市场价格窄幅上涨 订单供应仍有偏紧
原料方面：本周PP价格为7150-7800元/吨，价格上涨50-150元/吨；PE市场价格为6481-8061元/吨，价格上涨134-336元/吨；二氯甲烷价格上涨35-45元/吨，目前市场价格2330-3600元/吨。
锂电池隔膜新建产能逐批释放，企业积极推进新产线的建设，锂电池需求恢复后，部分隔膜订单的供应仍有偏紧的可能性。企业对于新产线建设心态积极，预计短期内锂电池隔膜价格维持稳定，市场发展向好。
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2023. 07. 07. 기준, 중국의 리튬광석 재고(항구+중국내 창고)는 10.4만톤으로 집계되었습니다.
참고로 품위가 4%이하인 광석이 전체 리튬광석 재고량의 78%를 차지하고 있습니다.
중국 리튬광석 재고는 2023년 3월초 15만톤 이상이었으나, 과생산되었던 중국 내 전기차/배터리 재고가 감소하고, 판매량이 점차 회복되면서 리튬광석의 재고량도 함께 하락하였습니다.
이와 동시에 중국 리튬가격도 연초대비 현재 70 – 80% 정도 올라와 있는 상황입니다.
최근 아프리카 등지로부터의 리튬광석 수입이 증가하면서 중국 내 리튬광석 재고는 하락세를 멈추고 횡보하고 있는 상황이며, 이에 따라 중국 리튬 가격도 전반적으로 현 가격대 내에서 안정적으로 횡보할 것으로 예상되고 있습니다.
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1770748846879804919
참고로 품위가 4%이하인 광석이 전체 리튬광석 재고량의 78%를 차지하고 있습니다.
중국 리튬광석 재고는 2023년 3월초 15만톤 이상이었으나, 과생산되었던 중국 내 전기차/배터리 재고가 감소하고, 판매량이 점차 회복되면서 리튬광석의 재고량도 함께 하락하였습니다.
이와 동시에 중국 리튬가격도 연초대비 현재 70 – 80% 정도 올라와 있는 상황입니다.
최근 아프리카 등지로부터의 리튬광석 수입이 증가하면서 중국 내 리튬광석 재고는 하락세를 멈추고 횡보하고 있는 상황이며, 이에 따라 중국 리튬 가격도 전반적으로 현 가격대 내에서 안정적으로 횡보할 것으로 예상되고 있습니다.
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지구 온난화로 인한 탈탄소 정책과 전력수요의 급증(전기차의 확대, 전통 열에너지의 전기에너지 변환 등)으로 인하여 글로벌적으로 전력확보가 치열한 가운데, 태양광 및 풍력과 같은 신재생에너지의 설치가 크게 증가하고 있습니다.
신재생에너지의 급증은 그 간헐성으로 인하여 백업발전(가스발전, 석탄화력발전 등) 또는 ESS(수력발전, 양수발전 등은 백업 발전임과 동시에 ESS임)가 필수적인데, 최근 배터리를 이용한 ESS가 빠르게 성장하고 있습니다.
배티리를 이용한 ESS는 여러 종류의 배터리 중 LFP배터리와 좋은 궁합을 보여주는데, LFP배터리가 다른 타입의 배터리 대비, 수명, 낮은 생산비용, 낮은 열 폭주현상의 장점을 지니고 있으며, 단점인 낮은 에너지밀도와 큰 부피가 ESS용에서는 큰 문제가 되지 않기 때문입니다.
특히 유틸리티 시장은 LFP가 주류를 이룰 것으로 전망되며, 삼원계 배터리는 좀 더 고사양의 ESS를 원하는 가정용 시장으로 일부 침투할 수 있을 것으로 보여집니다.
최근 수력발전량 저하 및 전력수급의 문제로 중국에서 빠르게 태양광 설치가 늘어나고 있으며 이로 인해 ESS용 LFP배터리 시장도 빠르게 성장하고 있습니다.
그리고 중국의 태양광 및 ESS용 LFP 배터리 시장 확대는 글로벌 태양광/ESS 시장 확대로 연결되고 있는 상황입니다.
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ESS에 적합한 배터리는?
1. 수명(충방전 회수)이 길어야 함.
배터리는 충방전 사이클 수에 따라 수명이 달라지는데, 일반적으로 전기차용 배터리의 보증기간은 8년 또는 10만mile(16만 km)이지만, ESS용 배터리는 전기차 배터리보다 더 긴 수명을 요구함.
ESS용 배터리는 지속적으로 작동하고 지속적으로 충전 및 방전을 해야 하기 때문에 높은 사이클의 수명이 필요함. 일반적으로 배터리의 용량이 70 – 80%로 하락하면 배터리의 수명이 끝났다고 보고 있으며, 리튬 이온 배터리는 각 종류에 따라 500사이클에서 10,000사이클까지 수명이 천차만별임.
2. 높은 피크 전력
BESS는 전력망 수요가 가장 많은 시기에 에너지 수요를 충족시켜줘야 하기 때문에 전력 피크타임에 급증한 전력 수요에 대응할 수 있어야 함.
ESS는 전력 수요가 적은 시간에 에너지를 저장했다가, 전력 수요가 높은 시기에 필요한 만큼의 전력을 방출함으로써 전력비용을 크게 낮출 수 있어야 함.
3. 낮은 생산비용
ESS는 에너지 수요를 충족시키기 위해서 엄청난 양의 셀이 필요함.
예를 들어, ESS에서 시간당 사용되는 에너지 양은 MWh로 측정되는데, 이는 전기차 배터리가 Kwh로 측정되는 것 보다 1,000배가 더 큰 용량임.
ESS는 필요한 배터리 셀의 양이 너무 많기 때문에, 비싼 배터리 기술은 경제적이지 못함.
4. 열폭주 현상 최소화 (화재위험성)
리튬이온배터리는 발열 상태를 제어하지 못하면, 화재, 연기 및 가스, 파편 방출 등이 발생할 수 있음.
리튬이온 배터리는 종류에 따라 다른 온도에서 열 유출이 발생하는데, NCA, NCM 및 LCO는 낮은 온도에서 열폭주 현상이 발생할 위험이 높음.
현재 LFP배터리가 가장 안전함.
5. 무게와 크기는 중요하지 않음.
무게와 크기가 중요한 전기차용 배터리와는 달리, ESS는 작동 시 배터리의 무게와 부피는 크게 중요하지 않음.
ESS가 설치된 땅은 비교적 저렴하기 때문에 배터리의 크기는 비용에 거의 영향을 미치지 않음.
무게는 전기차처럼 배터리 성능에 영향을 주지 않기 때문에 중요하지 않음.
ESS와 LFP 배터리는 ‘신재생에너지’의 미래를 위해 필수적임.
맥킨지에 따르면 2050년까지 글로벌 전력 소비량은 3배 증가할 것으로 예상되는데, 우리가 사용하는 모든 것에 전력이 필요할 것이며, EV는 전력망에 더 많은 부담을 줄 것임.
원전, 수력, 석탄화력 발전소와 같은 전통적인 형태의 에너지는 앞으로 증가하는 전력 수요를 충적할 수 없으며, 많은 국가에서 규제와 건축 제한이 있을 것임. 또한 인프라를 구축하는데 10년 이상의 긴 시간이 걸림.
태양광 및 풍력과 같은 대체에너지원은 전통발전원 대비 빠르게 설비를 증가시킬 수 있으며, 대중적 지지 또한 우호적임.
대체에너지는 간헐성으로 인해 에너지를 저장할 수 있는 ESS가 필요함.
ESS는 전력 피크(첨두)를 평평하게 해줘 기존 전력발전소의 효율성을 높여줄 수 있으며, 전력을 보다 일관되게 운영하도록 하여 발전소의 수명을 연장시켜 줄 수 있음.
LFP배터리가 ESS로 최적화되어 있는데, LFP의 높은 수명주기, 낮은 생산비용, 낮은 열 폭주 위험은 ESS로 적합함.
https://www.energy-storage.news/comparing-six-types-of-lithium-ion-battery-and-their-potential-for-bess-applications/
신재생에너지의 급증은 그 간헐성으로 인하여 백업발전(가스발전, 석탄화력발전 등) 또는 ESS(수력발전, 양수발전 등은 백업 발전임과 동시에 ESS임)가 필수적인데, 최근 배터리를 이용한 ESS가 빠르게 성장하고 있습니다.
배티리를 이용한 ESS는 여러 종류의 배터리 중 LFP배터리와 좋은 궁합을 보여주는데, LFP배터리가 다른 타입의 배터리 대비, 수명, 낮은 생산비용, 낮은 열 폭주현상의 장점을 지니고 있으며, 단점인 낮은 에너지밀도와 큰 부피가 ESS용에서는 큰 문제가 되지 않기 때문입니다.
특히 유틸리티 시장은 LFP가 주류를 이룰 것으로 전망되며, 삼원계 배터리는 좀 더 고사양의 ESS를 원하는 가정용 시장으로 일부 침투할 수 있을 것으로 보여집니다.
최근 수력발전량 저하 및 전력수급의 문제로 중국에서 빠르게 태양광 설치가 늘어나고 있으며 이로 인해 ESS용 LFP배터리 시장도 빠르게 성장하고 있습니다.
그리고 중국의 태양광 및 ESS용 LFP 배터리 시장 확대는 글로벌 태양광/ESS 시장 확대로 연결되고 있는 상황입니다.
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ESS에 적합한 배터리는?
1. 수명(충방전 회수)이 길어야 함.
배터리는 충방전 사이클 수에 따라 수명이 달라지는데, 일반적으로 전기차용 배터리의 보증기간은 8년 또는 10만mile(16만 km)이지만, ESS용 배터리는 전기차 배터리보다 더 긴 수명을 요구함.
ESS용 배터리는 지속적으로 작동하고 지속적으로 충전 및 방전을 해야 하기 때문에 높은 사이클의 수명이 필요함. 일반적으로 배터리의 용량이 70 – 80%로 하락하면 배터리의 수명이 끝났다고 보고 있으며, 리튬 이온 배터리는 각 종류에 따라 500사이클에서 10,000사이클까지 수명이 천차만별임.
2. 높은 피크 전력
BESS는 전력망 수요가 가장 많은 시기에 에너지 수요를 충족시켜줘야 하기 때문에 전력 피크타임에 급증한 전력 수요에 대응할 수 있어야 함.
ESS는 전력 수요가 적은 시간에 에너지를 저장했다가, 전력 수요가 높은 시기에 필요한 만큼의 전력을 방출함으로써 전력비용을 크게 낮출 수 있어야 함.
3. 낮은 생산비용
ESS는 에너지 수요를 충족시키기 위해서 엄청난 양의 셀이 필요함.
예를 들어, ESS에서 시간당 사용되는 에너지 양은 MWh로 측정되는데, 이는 전기차 배터리가 Kwh로 측정되는 것 보다 1,000배가 더 큰 용량임.
ESS는 필요한 배터리 셀의 양이 너무 많기 때문에, 비싼 배터리 기술은 경제적이지 못함.
4. 열폭주 현상 최소화 (화재위험성)
리튬이온배터리는 발열 상태를 제어하지 못하면, 화재, 연기 및 가스, 파편 방출 등이 발생할 수 있음.
리튬이온 배터리는 종류에 따라 다른 온도에서 열 유출이 발생하는데, NCA, NCM 및 LCO는 낮은 온도에서 열폭주 현상이 발생할 위험이 높음.
현재 LFP배터리가 가장 안전함.
5. 무게와 크기는 중요하지 않음.
무게와 크기가 중요한 전기차용 배터리와는 달리, ESS는 작동 시 배터리의 무게와 부피는 크게 중요하지 않음.
ESS가 설치된 땅은 비교적 저렴하기 때문에 배터리의 크기는 비용에 거의 영향을 미치지 않음.
무게는 전기차처럼 배터리 성능에 영향을 주지 않기 때문에 중요하지 않음.
ESS와 LFP 배터리는 ‘신재생에너지’의 미래를 위해 필수적임.
맥킨지에 따르면 2050년까지 글로벌 전력 소비량은 3배 증가할 것으로 예상되는데, 우리가 사용하는 모든 것에 전력이 필요할 것이며, EV는 전력망에 더 많은 부담을 줄 것임.
원전, 수력, 석탄화력 발전소와 같은 전통적인 형태의 에너지는 앞으로 증가하는 전력 수요를 충적할 수 없으며, 많은 국가에서 규제와 건축 제한이 있을 것임. 또한 인프라를 구축하는데 10년 이상의 긴 시간이 걸림.
태양광 및 풍력과 같은 대체에너지원은 전통발전원 대비 빠르게 설비를 증가시킬 수 있으며, 대중적 지지 또한 우호적임.
대체에너지는 간헐성으로 인해 에너지를 저장할 수 있는 ESS가 필요함.
ESS는 전력 피크(첨두)를 평평하게 해줘 기존 전력발전소의 효율성을 높여줄 수 있으며, 전력을 보다 일관되게 운영하도록 하여 발전소의 수명을 연장시켜 줄 수 있음.
LFP배터리가 ESS로 최적화되어 있는데, LFP의 높은 수명주기, 낮은 생산비용, 낮은 열 폭주 위험은 ESS로 적합함.
https://www.energy-storage.news/comparing-six-types-of-lithium-ion-battery-and-their-potential-for-bess-applications/
Energy Storage News
Comparing six types of lithium-ion battery and their potential for BESS applications
Battery expert Stéphane Melançon at Laserax on characteristics of different lithium-ion technologies and how they can be compared.
LFP배터리(1Gwh 당 약 1,400톤 필요)에는 전해액이 3원계(1Gwh 당 약 800톤 필요) 대비 약 75%더 많이 사용되기 때문에, 전해액 및 그 밸류체인은 LFP배터리 시장 확대의 가장 큰 수혜주로 언급이 되어지고 있습니다.
최근 LFP배터리는 중국 EV용의 성장도 있지만 ESS 시장의 확대로 주목을 받고 있는데, ESS용 LFP배터리는 배터리 성능을 향상시키는 특수전해질염(LiFSI) 및 첨가제 보다 기존 LiPF6와 같은 전통 전해질염의 수혜 강도가 더욱 높습니다.
전기차용 배터리와 달리, ESS용 배터리는 에너지밀도나 출력 향상 보다, 안정성, 낮은 생산비용, 긴 수명에 더 많은 중점을 두고 있기 때문입니다.
예를 들어, LiFSI는 배터리의 이온전도도와 열관리의 목적으로 사용되어지는데, ESS용 배터리에서는 LiFSI의 이러한 장점이 중요하지 않기 때문입니다. 또한 LiFSI의 최대 단점 중 하나인 알루미늄박의 부식 문제는 긴 수명을 요구하는 ESS용 배터리에 치명적일 수밖에 없습니다.
첨가제도 이와 동일하여, VC와 같은 일반 첨가제 외에 고성능 배터리에서 사용되는 각종 첨가제들의 사용이 크지 않습니다.
ESS용 LFP배터리 시장이 향후 급속도로 커질 것으로 보여지는데, 배터리 별 특성을 잘 이해할 수 있어야 진짜 수혜를 보는 소재와 그렇지 않은 소재를 구별할 수 있습니다.
최근 LFP배터리는 중국 EV용의 성장도 있지만 ESS 시장의 확대로 주목을 받고 있는데, ESS용 LFP배터리는 배터리 성능을 향상시키는 특수전해질염(LiFSI) 및 첨가제 보다 기존 LiPF6와 같은 전통 전해질염의 수혜 강도가 더욱 높습니다.
전기차용 배터리와 달리, ESS용 배터리는 에너지밀도나 출력 향상 보다, 안정성, 낮은 생산비용, 긴 수명에 더 많은 중점을 두고 있기 때문입니다.
예를 들어, LiFSI는 배터리의 이온전도도와 열관리의 목적으로 사용되어지는데, ESS용 배터리에서는 LiFSI의 이러한 장점이 중요하지 않기 때문입니다. 또한 LiFSI의 최대 단점 중 하나인 알루미늄박의 부식 문제는 긴 수명을 요구하는 ESS용 배터리에 치명적일 수밖에 없습니다.
첨가제도 이와 동일하여, VC와 같은 일반 첨가제 외에 고성능 배터리에서 사용되는 각종 첨가제들의 사용이 크지 않습니다.
ESS용 LFP배터리 시장이 향후 급속도로 커질 것으로 보여지는데, 배터리 별 특성을 잘 이해할 수 있어야 진짜 수혜를 보는 소재와 그렇지 않은 소재를 구별할 수 있습니다.