이차전지소재로 친환경 에너지 시대를 이끌어갈 포스코케미칼

2차 전지는 2030년까지 수요가 2.6 TWh 규모로 성장할 것으로 보고 있다 2018년 시장규모에 대조해 보면 약 20배에 육박하는 규모이다. 완성차업체들이 확대 전략을 이전보다 공격적으로 제시하고 있기 때문에 앞으로 2차 전지 수요는 더 커질 것으로 보인다. 천연 흑연에 이은 인공 흑연 음극재 제조를 준비 중인 포스코케미칼은 차별화된 배터리 기술 확보로 실리콘 첨가제 적용이 확대될 전망이며, 실리콘 첨가제 기술을 보유한 다양한 기업들이 부상하고 공급망에서 다양한 협력을 통해 이들 기업의 생산규모를 확대할 가능성이 높다. 

 

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포스코케미칼

포스코케미칼은 이차전지 사업으로도 유명한 기업이다. 이차전지는 리튬이온이 양극과 음극 사이를 이동하면서 전기를 발생시키는 원리로 작동한다. 충전과정을 거쳐 여러 차례 재사용이 가능하고 전기차, 드론, 로봇 등등을 비롯한 친환경 모빌리티, IT기기와 다양한 생활가전의 우수한 에너지 자원으로 우리들의 실생활의 편의를 제공해 주면서 사용되고 있다.

 

 

포스코케미칼은 우리나라의 유일의 흑연계 음극재 회사이며 4만5천톤의하이니켈계 양극재 생산 CAPCA를 보유한 국내 유일 음극재, 양극재 소재를 같이 생산하고 납품하는 이차전지 소재사이다. 양극재 사업부문에는 2019년도에 포스코ESM 인수를 하였고 양극재사업에 진출하였으며 광양 1, 2단계 준공 3만톤, 광양 3,4단계 증설 5만8천톤을 진행했으며 NMx등 빠르게 성장하는 전기차 시장에 발맞춰 기술개발 및 성장이 이루어지고 있다.

 

양극재

이차전지는 음극재, 양극재, 전해재, 분리막 등 4가지 요소로 구성돼 있다. 포스코케미칼은 가장 중요한 핵심소재인 양극재와 음극재를 생산해 글로벌 시장에 공급한다. 포스코케미칼은 국내 유일 양극재, 음극재의 동시 생산과 연구 역량을 바탕으로 양산능력 확대, 원료 벨류체인 완성, 차세대 소재연구개발 등을 통해 글로벌 톱 티어로 성장하겠다는 방침이다.

 

출처: 포스코케미칼

 

양극재는 배터리의 (+) 극, 즉 양극을 이루는 소재를 말하며 리튬이온배터리에서 리튬소스 역할을 하는 에너지원이다. 용량과 평균 전압을 경정하는 요소이다. 포스코케미칼은 전기차에 주로 사용되는 하이니켈(니켈, 코발트, 망간) 양극재를 생산하고 있다 여기에 알루미늄을 더해 열안정성을 높인NCMA양극재 기술을 개발하였다. 포스코케미칼은 EV 시장의 성장에 따라 세계적으로 양산능력을 더욱 확대할 목표며 2030년까지 양극재 생산능력을 세계 톱티어 수준인 연 40만 톤에 육박하는 규모를 확대할 계획이다. 

 

출처:포스코케미칼

하이니켈 양극재는 전기차 주행거리를 늘리는데 핵심적인 요소 중에 하나이다. 배터리 양극재중 니켈 비중을 높인 하이니켈 양극재는  니켈 함량이 높을수록 배터리 밀도가 높아지며 고용량 배터리 구조가 형성이 된다. 이는 곧바로 전기차 주행거리는 늘려주며 많이 사용되는 NCM(니켈코발트망) 양극재에서 니켈 비중을 높이면 코발트 함량을 줄일 수 있고 가격대 경쟁력 또한 향상에 도움이 된다. 이러한 복합적인 이유로 배터리 제조사들은 하이니켈 양극재 확보에 욕심을 부리고 있다.

양극재는 진화를 하고면서 배터리 세대가 바뀔수록 배터리 용량은 점점 향상되었다.

 

 

니켈, 코발트, 망간 비중이 3:3:3 이였던 1세대 NCM333은 1회 충전 시 주행가능거리는 약 130KM이다. 2세대는 약 200KM, 3세대는 약 250KM의 주행가능 거리를 보였다. 하지만 4세대부터 점점 양극재의 효과가 나타나기 시작했다. NCM622가 탑재된 전기차는 370KM 정도의 주행가능거리를 선보였고 5세대 양극재 NCM811, NCA(니켈코발트알루미늄)은 1회 충전했을 시 약 500KM의 주행가능거리를 기록하고 있다. 5세대에 투입되는 양극재는 니켈이 80% 이상 포함된 하이니켈 양극재이다. 앞으로 점점 하이니켈 수요가 많아질 것이며 반도체 시장을 뛰어넘을 전기차시대가 올 것이며 세대가 거듭될수록 양극재 제작에 필요한 원자재와 기술력을 보유하기 위해 대기업들의 전쟁이 시작될 것이다.

 

.출처:포스코케미칼

음극재

리튬 이온을 저장하고 방출해 외부 회로에 전류를 흐르게 하는 역할을 해 2차 전지의 충전 속도와 수명을 결정한다. 천연흑연과 저 팽창 음극소재를 공급하는 포스코케미칼은 인공흑연, 실리콘, 리튬금속 등 차세대 소재 개발을 통해 제품 포트폴리오를 다각화했다. 포스코케미칼이 제조하는 음극재는 반복적인 충방전 과정에서도 안정적인 구조를 유지하는 우수한 성능을 발휘하며, 이를 바탕으로 2030년까지 연간 26만 톤의 생산능력을 확보해 전세기 시장을 선도하게 된다.

 

출처:포스코케미칼

 

 

※  이상으로 개인 포스팅을 마치며 전적으로 개인적인 자료 준비와 분석글입니다.
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