일본의 LiBS(리튬이온전지 분리막) 생산기업들이 국내 소재 시장 공략을 강화하고 있다.
LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 LiB(리튬이온전지) 생산기업들이 중국 자동차협회가 선정하는 우수인증기업 화이트리스트에 포함됐기 때문이다.
LiBS는 2020년 이후 가전용 및 자동차용을 모두 포함한 세계수요가 40억평방미터에 달할 것으로 예상되고 있다.
특히, 자동차용 수요는 2020년까지 연평균 30% 수준 증가하는데 이어 2025년 이후 30% 이상으로 폭발적인 신장세를 나타낼 것으로 예상되고 있다.
더블유스코프, 중국시장 개척 목표로 한국 공략
일본 LiBS 생산기업인 더블유스코프(W-Scope)는 최대 수요기업인 LG화학을 중심으로 공급을 확대함에 따라 분리막 매출에서 한국이 차지하는 비중이 2017년 36.6%에서 2018년 55.9%로 상승했다.
이전까지는 LG화학이 대부분을 차지했으나 2018년 3분기 이후 다른 LiB 생산기업의 비율이 10%에 육박한 것으로 알려졌다.
현재는 휴대폰 등 소형기기에 탑재하는 LiB용 분리막을 중심으로 공급하고 있으나 앞으로는 자동차용에 중점을 둘 방침이다.
특히, 중국 화이트리스트에 포함된 3사와의 관계를 강화해 전기자동차(EV)용 공급을 본격화하겠다는 목표를 세우고 있다.
중국은 자국의 EV 관련산업 발전을 촉진하기 위해 화이트리스트에서 해외기업을 제외했으나 2018년 들어 한국기업을 다수 포함시켰다.
더블유스코프는 중국기업을 통해 시장점유율을 끌어올리기보다 화이트리스트에 포함된 한국기업과 제휴해 중국 EV용 분리막 시장을 개척하는 것이 더욱 효율적일 것으로 판단하고 국내기업에 대한 제안을 강화하고 있으며 앞으로 공급을 본격화하기 위해 대규모 신증설을 단행하기로 결정했다.
2019년 가동을 목표로 4개 라인을 신규 건설하고 2020년까지 EV용 내열대책에 필수적인 코팅라인을 10개 증설할 계획이다.
한국 매출비중 83%로 확대
더블유스코프는 조만간 국내 LiB 생산기업들에게 EV용 LiBS 공급을 본격화할 계획이며 새로운 코팅타입 신제품 양산도 머지않은 것으로 파악되고 있다.
또 기존 생산라인에서 EV용 분리막을 제조할 수 있도록 승인라인을 확충해 안정적인 양산체제를 확립할 방침이다.
EV용 코팅타입 매출액은 2019년 35억엔으로 전년대비 12배 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 더블유스코프는 현재 국내 LiB 생산기업을 통해 자동차 탑재용 시장 개척에 주력하고 있다.
2018년 글로벌 판매량 기준으로 전체의 45.5%를 차지한 LG화학은 2020년까지 50-70GWh 생산체제를 구축할 계획이다.
2018년부터 대규모 공급을 개시한 삼성SDI도 유럽, 미국 자동차기업에 대한 LiB 공급을 확정한 상태여서 신제품 개발 및 증설을 본격화하고 있다.
양산화 가능성이 높아지고 있는 차세대 분리막은 새로운 수요처와 협력해 개발한 것으로 코팅타입이며 안전성이 뛰어난 것으로 평가되고 있다.
고내열성이 강점인 새로운 분리막 개발도 추진하고 있는 것으로 알려졌다.
더블유스코프는 제조부문에서 신규라인을 증설함과 동시에 유연한 생산체제를 구축하는데 주력하고 있다.
제막라인에서는 No.12, No.13 생산라인을 2019년 신규 가동할 예정이며, 현재 투자를 확정하고 설비 생산기업 등과 스펙을 확인하고 있다. No.14, No.15 생산라인도 2020년 양산화를 계획하고 있다.
EV 용도에서는 코팅제품 수요가 증가하고 있어 코팅라인 증설을 준비하고 있다. 기존 No.1-6 라인과 함께 No.7-10 라인을 2019년 상반기에, No.11-14 라인은 하반기에 각각 가동할 예정이다.
또 민간용 분리막 등을 제조하고 있는 기존 생산라인에서 EV용에도 대응이 가능하도록 수요처의 승인라인을 확충할 방침이다.
2019년 매출은 2018년에 비해 2배 수준인 175억엔에 달할 것으로 예상하고 있고, 국내기업을 대상으로 발생한 매출은 2018년 55.8%에서 2019년에는 83.3%로 확대할 계획이다.
폴리포레, 건식 분리막 Celgard 증설
미국 폴리포레(Polypore International)는 LiB용 건식 분리막 개발을 가속화하고 있다.
LiB용 분리막 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 예상하고 2018년 말 생산능력을 대폭 확대한데 이어 LiB 용량 확대, 내구성 향상 등 차세대 니즈에 대응하기 위해 연구개발(R&D)을 강화하고 있다.
아사히카세이(Asahi Kasei)가 2015년 22억달러에 인수한 폴리포레는 LiB용 건식 분리막 Celgard와 납전지용 분리막 Daramic으로 글로벌 시장을 석권하고 있다.
Daramic이 주력제품으로 자리 잡고 있으나 최근에는 EV, 하이브리드자동차(HV) 등 친환경 자동차가 보급됨에 따라 Celgard 수요도 증가하고 있다.
노스캐롤라이나 소재 No.2 공장에서 생산하고 있는 Celgard는 PE(Polyethylene) 층을 PP(Polypropylene) 층 사이에 삽입한 3층 구조이며 연신가공으로 다공질막을 형성해 용도에 따라 세라믹 코팅으로 처리하고 있다.
자동차용 분리막은 아사히카세이가 공급하고 있는 습식 Hipore가 가장 많이 채용되고 있으나 앞으로는 초기부터 자동차용으로 유력시되는 건식 시장도 확대될 것으로 예상하고 있다.
폴리포레는 분리막 소재 및 구조로부터 에너지 고밀도화, 용량 확대 등에 대한 니즈에 접근하기 위해 신제품 개발을 가속화하고 있다.
내구성 및 안전성 향상도 중요한 개발과제로 가속도 시험 뿐만 아니라 실주행을 통해 본격적으로 대응할 방침이다.
Celgard는 생산능력을 2억5000만평방미터에서 4억평방미터로 확대하기 위해 신규설비를 도입했으며 2019년 3월 가동을 시작한 것으로 알려졌다.
최근에는 풀가동을 계속하고 있으며 풍력 및 태양광발전 축전용도 수요가 증가하고 있어 적극 대응할 방침이다.
자동차용 보급으로 LiB 코스트가 하락함에 따라 투자회수율이 원자력 및 화력발전에 필적하는 수준으로 향상됐기 때문이다.
신재생에너지 축전용은 자동차와 함께 Celgard의 2대 공급분야로 부상하고 있다.
막 두께가 Celgard의 10배에 달해 중량이 무거운 Daramic은 현지생산을 기본으로 유럽, 미국, 아시아 등 10개 지역에서 공장을 가동하고 있다.
자동차용은 주요 사업영역인 LSI(시동·조명·점화) 수요가 포화상태에 이르고 있으나 시작-정지 시스템(Start-stop System)용은 저연비화 니즈의 영향으로 전장자동차 뿐만 아니라 가솔린(Gasoline) 자동차에도 채용이 확대될 것으로 예상되고 있다.
아사히카세이는 세계에서 유일하게 종합적으로 분리막을 공급하고 있어 모든 분야에서 트렌드에 대응할 수 있는 체제를 구축하고 있으나 앞으로는 자동차용에 중점을 둘 방침이다.
EV, HV 등은 현재 비중이 10%에도 미치지 못하고 있으나 1%만 늘어도 모바일용에 비해 공급량이 폭발적으로 증가할 수 있기 때문이다.
AKC, 2025년 30억평방미터 체제로 확장
아사히카세이는 LiB 분리막 사업 확대를 적극화하고 있다.
아사히카세이는 일본, 미국공장에 약 3000억엔을 투입해 2021년까지 LiB 핵심소재인 분리막 생산능력을 총 15억5000만평방미터로 40% 늘릴 계획이다.
이미 증설공사를 진행하고 있으나 자동차용 배터리를 중심으로 수요가 계속 급증할 것으로 예상됨에 따라 증설규모를 더욱 확대하기로 결정했다.
또 세계 1위 자리를 확고히 다지기 위해 2025년에는 분리막 전체 생산능력을 30억평방미터로 대폭 확대할 계획이다.
아사히카세이는 습식 및 건식 분리막을 모두 생산할 수 있으며 일본 모리야마(Moriyama)에서 습식 분리막 Hipore를 3억평방미터, 미국 자회사 Polypore를 통해서는 건식 Celgard를 1억5000망평방미터 증설할 예정이다.
기존공장 부지에서 생산설비를 늘림으로써 2021년 상반기 상업가동이 가능할 것으로 예상하고 있다.
2개 공장에서는 증설공사를 진행하고 있으며 2020년에는 습식 분리막 생산능력을 7억평방미터, 건식 분리막은 4억평방미터로 확대한다.
이에 따라 전체 생산능력은 2018년 말 기준 7억3000만평방미터에서 2020년 11억평방미터로 늘어난다.
추가 증설을 통해 2021년까지 습식 분리막을 10억평방미터, 건식 분리막은 5억5000만평방미터로 늘려 전체 생산능력을 3년 동안 2배로 확대할 계획이다.
아사히카세이는 모리야마, 미국공장과 함께 일본 히나타(Hinata)와 국내 청주공장을 통해서도 분리막을 생산하고 있으며 모리야마, 미국 증설과 평행해 생산품목 및 제조라인 통폐합 등 생산성 효율화에도 나설 것으로 알려졌다.
도레이, 뛰어난 기술력 바탕 자동차용 강화
도레이(Toray)는 LiBS용 필름 사업을 확대하면서 국내시장 공략을 강화하고 있다.
도레이는 뛰어난 기술력과 다양한 제조 프로세스를 바탕으로 LiBS용 필름을 생산하고 있다.
세계에서 유일하게 공압출 3층 구조의 습식 분리막 필름을 공급하고 있으며 고출력 타입의 대공극부터 충방전 시 일어나는 수지상 조직의 리튬 덴드라이트(Dendrite)를 방지하는 소공극까지 공극 크기를 자유롭게 제어할 수 있는 기술을 보유하고 있다.
또 동시연신, 순차연신 등 다양한 프로세스를 활용해 수요처 니즈 및 트렌드에 유연하게 대응하고 있다. 동시연신은 품질안정성과 박막성이 뛰어나 파우치형 및 각형에, 순차연신은 박막성과 강도를 양립할 수 있어 원통형 및 각형 LiB에 적합한 것으로 파악되고 있다.
도레이는 자동차용 시장에 주력하고 있다.
자동차용은 고용량화를 위해 분리막의 박막화가 요구되고 있으며 박막화에는 건식보다 습식이 적합하기 때문이다.
건식 분리막은 태양광발전 등 대형 축전지에 알맞으며 자동차 분야에서는 고출력 특성을 바탕으로 출력이 중시되는 용도에 사용되고 있다.
중국에서는 전기버스에 건식을 채용하고 있으나 최근에는 전기버스도 습식 타입이 증가하고 있다.
도레이는 생산능력을 20억평방미터로 확대해 세계시장 점유율을 20%로 끌어올리겠다는 목표를 세우고 있다.
LiB 생산기업들이 잇따라 진출하고 있는 유럽에도 공장을 신규 건설하기로 결정하고 수요처의 전략에 맞추어 세부사항을 검토하고 있다.
유영철
2019-07-10 12:00:54
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