배터리 투자 실리콘음극재 대주전자재료 투자리스크

 

 

배터리투자 

지금까지 2차 전지 투자의 가장 큰 아이디어는 "전기차의 폭발적 성장"이었다고 생각합니다. 

마진은 작지만 엄청난 Q의 상승이 일어날 수밖에 없는 양극재의 주가가 좋았습니다. 전기차의 

성장이 슬로우해진 현재 시점에서 2차 전지 투자의 아이디어는 "기술의 변화"가 될 것입니다. 

작년 2024년 인터배터리에서 기술의 변화를 보았습니다. LG Energy Solution 부스에서는 

새로운 기술로서 전고체, 리튬황, 리튬메탈배터리 등에 대한 설명이 있었습니다. 

SKon의 SF배터리는 양극은 NCM, 음극은 실리콘음극재를 사용하여 충전시간을 18분에서

15분으로 단축시켰습니다. 삼성 SDI는 2027년에, LG Energy Solution은 2030년 전고체배터리를 

상용화하겠다고 언급했으나 가능할지 의문입니다. 가능하다고 하지만 비싼 가격 때문에 판매가

원활할지 의문입니다. 실제로 상용화 및 대중화 되려면 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 

몇 년 뒤 기술보다는 올해 폭발적 성장이 기대되는 실리콘음극재가 더 유망해 보입니다. 

 

 실리콘음극재

2차전지는 양극에 있는 리튬이 음극에 가면 충전, 음극에 있는 리튬이 양극으로 가면 방전되는 구조

입니다. 양극재는 용량&주행거리, 음극재는 수명&충전속도를 결정합니다. 음극재는 주로 흑연 전

(천연, 인조)이지만 실리콘 첨가 비중이 늘어나고 있습니다. 음극재는 리튬을 많이 저장했다가 

방출하면서 전기를 사용합니다. 흑연은 이론적으로 372mAh/g입니다. 즉 1g당 372mAh의 전기양을

저장할 수 있습니다. 그에 반해 실리콘은 이론적으로 4,200 mAh/g입니다. 흑연에 비해 10배가 

넘는 전기양을 저장할 수 있습니다. 전기양을 많이 저장하는 만큼 포집속도가 빨라진다는 뜻이고

이는 충전속도 단축으로 이어집니다. 하이니켈 양극재(NCM911)가 되면 니켈 비중이 높아져

양극재에서 방출되는 리튬 이온의 속도와 강도가 커집니다. 기존의 흑연은 탄소 분자 구조상

하이니켈 배터리 용량을 받아들이기 어렵습니다. 실리콘 음극재를 사용할 수밖에 없습니다.

테슬라의 46801 배터리인 경우 양극재는 하이니켈, 음극재는 흑연에 실리콘을 첨가합니다.

실리콘음극재의 단점은 Swelling현상이 있습니다. 부피를 부풀어 올라 폭발할 위험성이 있습니다. 

이를 방지하기 위해서는 싱글월 CNT를 첨가합니다. 참고로 국내에서는 제이오가 유일하게 싱글월

CNT를 생산합니다. 현재 흑연에는 5~7%의 실리콘음극재를 첨가합니다. 10%까지 첨가해야 밀도

개선 및 충전 시간 단축 효과가 발생합니다. 충전 시간은 5% 첨가 시 30분, 15% 첨가 시 20분, 

20% 첨가 시 10분으로 단축됩니다. 현재 사용되는 음극재는 흑연, 실리콘산화물(SiOx),

실리콘탄소(SiC)가 있습니다. 포스코 케미컬은 흑연, 실리콘산화물(SiOx), 실리콘탄소(SiC)  다 

생산합니다. 대주전자재료는 실리콘산화물(SiOx)만 생산합니다. 사실 앞으로 어떤 실리콘

음극재가 우세할지 알 수 없습니다. 중요한 사실은 실리콘음극 재을 생산하는 순수 기업은

대주전자재료밖에 없습니다. 

 

대주전자재료 

사업군은 크게 1) 도전성 전극재료 2) Polymer 3) 형광체 4) 실리콘음극재가 있습니다. 

도전성 전극재료는 코로나 시기 IT 기기 판매 성장으로 인하여 매출이 늘었습니다. 코로나 이후 

2022,2023년에는 역성장하였습니다. MLCC인 경우 2023년에는 분기별 우상향 하고 있습니다. 

주 고객사인 삼성전기의 전자용 MLCC의 수요가 나오고 있습니다. 2024년에는 두 자릿수 성장

한 것으로 예상합니다. 솔라셀은 IRA 수혜를 받으며 2024년 270~280억 원의 매출 전망합니다. 

형광체의 주 고객사는 삼성전자와 서울반도체입니다. LED용 형광체, 전장용 광원 시장에서 

높은 신뢰성을 바탕으로 기술력을 인정받고 있습니다. 전방 산업인 전기차가 슬로우 해졌지만 

형광체사업은 매년 20~30%의 성장을 기대합니다. 내연기관차에 들어가는 벌브형태의 전구가 

아닌 점점 디자인이 중요해지는 LED형식의 조명시스템이 주목받을 것으로 전망합니다. 또한

중국 시장을 공략하고 있습니다. BYD, APT(중국의 서울반도체 같은 회사)에서 형광체의 수요가

증가하고 있습니다. 적어도 앞으로 3년간 CAGR +30% 기대합니다. 

실리콘음극재의 적용 원년은 2024년이었습니다. 2024년에는 2023년 대비 출하량이 4배

늘었습니다. 2024년 매출액은 +300% 전망합니다. 2023년 실리콘음극재 매출은 235억 원

이었습니다. 2024년 실리콘음극재 매출은 700억 원 이상 되지 않을까 예상합니다. 

현재 고객사는 LG Energy Solution, SKon, 파나소닉입니다. 2024년 연말에는 9개 종류의 전기차에

적용될 것으로 예상합니다. 애플향으로 6년 전부터 연구개발 중입니다. 12가지 평가 중에서

11가지 클리어하였으며 막바지 1가지가 남아있습니다. 나머지 1가지가 모두 완료되면

모든 플랫폼에서 클리어가 될 것입니다. 

 

투자리스크

실리콘음극재 수요가 늘어남에 따라 CAPA 증설을 해야 합니다. 

또한 각 고객사마다 커스터마이징을 하여 생산을 해야 합니다. 각기 다른 고객사을 전담하는 

연구원들이 많이 필요해진 상황입니다. 투자는 많이 하고 있지만 그에 따른 매출이 늘어나는 

구간은 아닙니다. 대주전자재료에서는 작년 1분기에 BEP를 넘어섰습니다. 현재 전방 산업인 

전기차 시장이 매우 불확실한 상황입니다. 트럼프가 당선됨에 따라 전기차 보조금은 삭감될

위험이 있습니다. 또한 물가상승으로 인하여 쉽사리 금리는 떨어지지 않을 것으로 보입니다.

높은 금리로 인하여 내연기관차보다 비싼 전기차를 구매할 매력은 부족해 보입니다. 

그럼에도 불구하고 대주전자재료의 가장 큰 고객사인 LG Energy Solution의 변화에 기대를

걸어봅니다. 24년 초 바뀐 CEO는 재료공학 박사 출신으로서 기술력 향상으로 전기차 캐즘을

타개할 것으로 보입니다. 배터리의 가장 큰 약점인 긴 충전시간을 줄이고자 할 것이며 

실리콘음극재를 적용할 수밖에 없습니다. 이는 대주전자재료의 매출 성장으로 이어질 것으로

기대합니다.