이차전지 리튬 이온 배터리 구성 핵심원료 양극재 관련주

이차전지

 
이차전지는 한 번 쓰고 버리는 일차 전지와 달리 충전하여 반영구적으로 사용할 수 있습니다.
현재 이차전지 시장에서는 리튬이온배터리가 주로 사용됩니다. 리튬이온배터리는 충전할 수 있는 전지로
가벼우면서 높은 용량으로 구현할 수 있어 전동 공구부터 가전, 전기차, 발전소 등에 두루 쓰입니다.
 

리튬이온배터리 구성 

리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질로 구성된다. 
양극재와 음극재는 배터리의 용량과 수명, 그리고 충전 속도를 결정하는 가장 핵심이 되는 소재.
 
양극재는 리튬이온 배터리의 용량과 출력 평균 전압을 결정한다.
전기차 배터리에 가장 많이 활용되는 양극재는 NCM(니켈·코발트·망간)이다.
양극재는 리튬이온전지 재료비에서 약 40~45%의 비중을 차지해 리튬이온전지 원가에서 큰 부분을 차지합니다.
(원가절감 중요)
 

양극재 종류 중에서는 점차 NCM과 NCA계열이 가장 높은 점유율을 보일 것으로 추정
현재 NCM(니켈·코발트·망간)은 현재 중대형 이차전지에 가장 많이 쓰이는 양극재
 
 
음극재는 충전 속도와 수명을 결정합니다.
 
배터리가 충전될 때는 양극에서 리튬이온이 빠져나와 음극으로 이동합니다.
배터리가 방전될 때는 리튬이온이 다시 양극으로 돌아가며 외부 회로를 통해 저전류를 흐르게 합니다.

전기차 시장의 성장과 빠른 시장 진입을 위해 여러 기업에서도 양극재 연구 및 개발에 주력하고 있습니다. 앞서 말한 것처럼 이차전지 원가 절감이 필요한데요. NCM의 니켈 코발트 망간 비중이 1:1:1 이었던 것을 조절하며 에너지 밀도를 높인 양극재, 이른바 ‘하이니켈(high-nickel)’도 연구 및 생산 중

 

[네이버 지식백과] 양극재(Cathode Material) - 이차전지의 핵심 (화학테크사전)

양극재(Cathode Material)

 

리튬

하얀석유라고 불리는 리튬. 리튬은 주로 광석과 염수에서 추출한다.
전기차 배터리의 핵심원료로  전기차 배터리 핵심 소재인 양극재생산을 위해 리튬은 필수적
리튬은 또 스마트폰, 노트북 등 전자제품은 물론, 전기차 배터리의 핵심 원료로도 활용된다.
전기차 배터리 생산원가의 40% 이상을 차지하는 양극재 핵심 광물이기도 하다.
 
 

리튬 가격

한국자원정보서비스에 따르면 지난 2월 21일 기준 리튬 가격은 ㎏당 383.5위안을 기록했다. 중국발 전기차 수요 둔화로 지난해 11월(581.5위안)보다 떨어지기는 했지만 3년 전인 2020년 2월(39위안)과 비교하면 10배가량 높은 수준이다. 국제에너지기구는 2040년까지 리튬 수요가 현재보다 40배 이상 증가할 것으로 내다본다. 포스코경영연구원은 2025년 리튬 총 수요가 82만1000t까지 늘어난다고 전망했다. 앞으로도 리튬 몸값이 계속 치솟을 수밖에 없는 이유다.

리튬 매장량

전 세계 리튬 매장량의 60%를 차지해 ‘리튬 삼각지대’로 불리는 칠레, 아르헨티나, 볼리비아 3개국은 석유수출국기구(OPEC)와 비슷한 방식의 ‘리튬판 OPEC’을 추진 중이다. ‘하얀 석유’ 리튬을 무기화하기 위해서다.
 

 
 

리튬 종류 

양극재 제조에 활용되는 리튬화합물은 크게 수산화리튬과 탄산리튬으로 나뉜다. 수산화리튬은 NCM, NCA 등 고밀도, 고용량이 필요한 전기차 배터리에 사용된다.
이에 비해 탄산리튬은 중국 업체들이 주로 제작하는 전기차의 LFP(리튬·인산·철) 배터리나 에너지 밀도가 낮은 가전·IT 기기 배터리에 쓰인다.
 
 

기업들의 리튬 확보 전쟁

‘자원민족주의’로 몸값 높아져
기업들이 너도나도 리튬 확보 경쟁에 뛰어든 것은 그만큼 리튬 몸값이 높아졌기 때문이다.
 
기업들은 리튬 대량확보에 나섬 
 
점토를 비롯한 비(非)전통 리튬 자원은 상업 생산이 이뤄진 사례가 없고 광석, 염수에서 추출한 리튬보다 품질이 낮다.  
포스코홀딩스는 아르헨티나 소금호수 근처에 연산 2만5000t 규모 수산화리튬 생산 공장을 짓고 있다. 2024년 상반기 준공이 목표다. 2만5000t 규모 2단계 공장도 올해 착공, 2025년까지 수산화리튬 5만t 생산 체제를 완성할 계획이다. 수산화리튬은 리튬의 수산화물로 국내 배터리업계 주력 제품인 NCM(니켈·코발트·망간), NCA(니켈·코발트·알루미늄) 배터리에 쓰인다.
안회수 이베스트투자증권 애널리스트는 “포스코홀딩스가 미국 점토리튬 프로젝트에 속도를 내면서 2025~2026년 리튬 관련 매출이 본격적으로 발생할 것”이라고 전망했다.
 
SK그룹 배터리 계열사인 SK온 움직임도 활발하다. 지난해 10월 호주 자원 개발 업체 레이크리소스 지분 10%를 사들였다. 동시에 내년부터 10년간 레이크리소스에서 리튬 23만t을 장기 공급받는 계약을 맺었다. 안정적인 리튬 수급을 위해 지난해 11월에는 글로벌 자원 기업 칠레 SQM과 향후 5년간 리튬 5만7000t을 공급받는 계약도 체결했다.
 
LG화학은 미국 광산 업체 피드몬트리튬과 20만t 규모의 리튬정광 구매계약을 맺었다. 연간 5만t씩 4년간 공급받는 조건이다. 이는 고성능 전기차 50만대분 배터리에 들어가는 양이다. 이 리튬정광은 올해 북미에서 유일하게 상업 생산이 가능한 캐나다 퀘백의 NAL 광산에서 채굴된다. 피드몬트리튬은 NAL 광산 지분 25%를 보유했다.
LG에너지솔루션도 지난해 미국 자원 기업 컴퍼스미네랄과 2025년부터 6년간 약 1만1000t 규모의 탄산리튬을 공급받는 계약을 체결했다. 
 
 

양극재 관련주 

국내업체: 에코프로비엠, 엘앤에프,포스코케미칼, LG화학, 코스모스신소재,나노신소재,동진쎄미캠,
 
양극재 대장주로는 에코프로그룹이 손꼽힌다. 에코프로그룹은 에코프로머티리얼즈(전구체), 에코프로이노베이션(리튬), 에코프로씨엔지(폐배터리 재활용) 등으로 양극재 관련 밸류체인을 내재화했다는 평가를 받는다. 2007년 7월 지주사 에코프로가 코스닥 시장에 상장한 후 양극재 제조사 에코프로비엠, 친환경 솔루션 기업 에코프로에이치엔이 코스닥 시장에 입성했다.
시장에서 주목받는 기업은 에코프로비엠이다. 
 
배터리 양극재 기업 엘앤에프도 주목받는다. 엘앤에프는 최근 미국 테슬라와 3조8347억원 규모의 하이니켈 양극재 공급계약을 맺었다. 공시된 공급계약 규모는 이 회사의 지난해 매출 3조8838억원에 육박한다. 대신증권에 따르면 전체 공급량은 양극재 7만t 수준, 배터리 환산 시 44~47GWh, 85㎾h급 전기차(테슬라 모델Y 기준) 52만~55만대에 탑재할 수 있는 수준으로 추정된다.
 
https://www.mk.co.kr/economy/view/2023/172116

배터리 주도권 잡아라‘하얀 석유’ 리튬 전쟁