[이차전지] 이차전지 테마 핵심 구조, 생태계, 관련주 분석

안녕하세요

만년 강대리입니다.

 

오늘은 최근 주식 시장에 최고의 섹터인 이차전지(2차전지)에 대해 알아 보고자 합니다.

 

 

1. 이차전지란 무엇인가? 일차전지와 삼차전지는 없는가?

 

먼저 전지의 주요 용어인 방전과 충전이라는 말이 있습니다. 

 

  [방전] 전지나 축전기 또는 전기를 띤 물체에서 전기가 외부로 흘러나오는 현상.

  [충전] 축전지나 축전기에 전기 에너지를 축적하는 일.

 

쉽게 말씀드리면 충전은 저희가 흔히 쓰는 말 처럼 전기를 보충하는 일이고 방전을 전기를 쓰는 일입니다.

 

일차전지는 방전만 되는 전지입니다. 흔히 일상 생활에서 쓰는 일회용 건전지가 그거입니다.

 

이차전지는 방전의 기능 + 충전의 기능까지 가능한 전지입니다. 충전용 건전지라든가 휴대폰 배터리라든가, 노트북 배터리, 전기차용 배터리, ESS, 드론 배터리 등이 있습니다.

 

 

삼차전지는 연료전지라고 부르기도 하는데, 연료를 주입해 직접 발전 장치를 돌려 전기를 만드는 일종의 발전기입니다. 다만 발전기 처럼 한 곳에 두고 사용하는 것이 아니라 배터리 처럼 쓰이기 때문에 삼차전지라고 부르기도 하며, 흔히 수소연료전지가 삼차전지의 대표입니다.

 

 

2. 이차전지는 어떻게 구성되어 있고 전기를 쓰는 원리는 무엇인가?

 

이차전지는 주로 리튬이온전지가 가장 대표적으로 쓰이고 있습니다.

완충된 리튬이온전지가 전기를 쓰는 과정을 보겠습니다.

 

[충전 완료 상태]

리튬이온이 음극재에 있습니다.

 

[사용 중 (방전 중)]

 

리튬이온이 음극재에서 전해액을 거쳐 양극재로 이동하며서 전기를 쓰고 있습니다.

 

[사용 완료 (방전)]

 

[충전]

 

충전은 방전과의 반대로 리튬이온이 양극재에서 음극재로 이동하면서 충전이 됩니다.

 

 

3. 이차전지 소재는 무엇인가?

 

 먼저 이차전지는 위 그림에서 볼 수 있듯이

4대 소재인 양극재, 음극재, 전해액, 분리막과 양극재와 음극재가 소재기 때문에 이것을 바르고 고정시키는 알루미늄박 (양극재)과 동박(음극재)로 구성됩니다.

 

4대 소재가 배터리를 구성하는 핵심 소재인데,

SME에 따르면 2030년까지 이차전지 소재 비중 중 양극재 62%, 음극재 14%, 전해액 13%, 분리막 11% 정도 차지할 것으로 예상 된답니다.

 

다시 말하면, 배터리를 10만원치 팔면 양극재가 6만 2천원치 차지 한다는 거니, 양극재의 규모가 압도적일 수 밖에 없습니다.

 

4. 삼원계 배터리, LFP 배터리는 무엇일까?

 

 리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 등으로 구성되는데, 양극재에 어떤 물질을 섞냐에 따라 배터리의 종류와 성능이 달라집니다. 니켈, 코발트, 망간을 섞어 양극재를 만드는 배터리를 삼원계 배터리라 그러고 리튬인산철을 활용하면 LFP배터리라고 부릅니다.

구분	삼원계 배터리			LFP 배터리
	NCM	NCA	NCMA	LFP
구성	니켈, 코발트, 망간	니켈, 코발트, 알루미늄	니켈, 코발트, 망간, 알루미늄	리튬 인산철
출력	다소 높음	높음	높음	낮음
에너지밀도	높음	높음	높음	낮음
수명	중간	높음	높음	높음
안전성	다소 높음	낮음	높음	매우 높음
가격	높음	높음	높음	매우 낮음
제조사	SKON, LG에너지솔루션	삼성SDI	LG에너지솔루션 (최신)	CATL

 

5. 배터리 폼팩터(외형)별로는 어떤 차이가 있을까?

 

 배터리가 어떻게 생겼는 가에 따라 구성된 형태입니다. 원통형 배터리, 각형 배터리, 파우치형 배터리로 나뉘어 집니다.

구분	원통형	각형	파우치형
장점	저렴한 비용, 높은 안정성	외부 충격에 강함, 대량 생산 용이, 높은 안정성	높은 에너지 밀도, 형태 변경 용이, 출력 성능 우수
단점	낮은 에너지 밀도, 짧은 수명	낮은 에너지 밀도, 열관리 어려움, 무거움	높은 생산 원가, 약한 내구성, 개발 난이도 높음
제조사	파나소닉 등 대부분 배터리 업체	삼성SDI, CATL, BYD	LG에너지솔루션, SKON
고객사	테슬라, 리비안, 루시드 등	폭스바겐, 아우디, BMW 등	현대기아차, GM, 포드, 르노-닛산 등
이미지

원통형 배터리는 건전지를 좀 크게 늘렸고 파우치형 배터리는 휴대폰 배터리를 좀 크게 늘렸다고 외형 적으로만 생각하시면 됩니다.

 

점유율로는 2022년 기준으로 [각형] 66% [파우치형] 21%  [원통형] 13% 차지하고 있습니다.

 

반응형

 

6. 원자재, 제련, 핵심 소재, 배터리 셀 제조, 팩, 최종재 제조, 재활용, 리사이클 관련 주는 어떤 기업이 있을까?

728x90

 

7. 글로벌 주요 배터리 업체 4대 소재 공급망과 관련 주는 어떤게 있을까?

국가	업체	양극재	음극재	전해액	분리막
한국	LG에너지솔루션	LG화학, 엘엔에프, 포스코퓨처엠, 유미코아, 니치아	포스코퓨처엠, BTR, 샨샨, 히타치, 미쓰비시케미칼, 대주전자재료	엔켐, 틴츠, 켑켐, 궈타이화룽	SKIET, 더블유스코프, 상하이은첩, 아사히, 도레이
	SK온	에코프로비엠, 엘엔에프, 유미코아	BTR, 즈천, 샨샨	엔켐, 동화일렉트로라이트, 솔브레인	SKIET
	삼성SDI	에코프로비엠, 포스코퓨처엠	포스코퓨처엠, 한솔케미칼, BTR, 즈천 히타치, 미쓰비치케미칼	동화일렉트로라이트, 솔브레인, 궈타이화룽, 켑켐, 미쓰비시케미칼	SKIET
중국	CATL	론바이, XTC, 샨샨	BTR, 즈천, 샨샨	궈타이화룽, 켑켐, 틴츠	SKIET, 상하이은첩, 시노마, 도레이
일본	파나소닉	스미모터메탈마이닝, 니치아, XTC	히타치, 미쓰비시케미칼 BTR	MCC, 우베, 켑켐	MCC, 우베, 켑켐

 

양극재 업체로는 LG화학, 엘엔에프, 포스코퓨처엠, 에코프로비엠 (세계 1위), 엘엔에프

음극재 업체로는 포스코퓨처엠, 대주전자재료, 한솔케미칼

전해액 업체로는 엔켐, 동화일렉트로라이트, 솔브레인

분리막 업체로는 SKIET (세계 1위)

 

가 국내 대표 기업이자 관련주입니다.

 

 

고맙습니다.