LiB(리튬이온전지) 시장이 확대되고 있는 가운데 일본 화학기업들이 음극재 개발을 확대하면서 시장 공략을 가속화하고 있다.
미츠비시케미칼(Mitsubishi Chemical)은 차세대 음극재 개발을 서두르고 있으며, JFE Chemical은 중국시장 공략에 총력을 기울이고 있고, 히타치케미칼(Hitachi Chemical)은 증설을 통해 글로벌화를 적극화하고 있다. 

JFE, 중국과 합작으로 2020년 1만톤 가동
JFE Chemical은 중국시장 진출을 적극화하고 있다.
JFE Chemical은 중국 내몽골자치구 우하이(Uqai)에 LiB 음극재 공장을 신규 건설할 계획이다.
중국 최대의 철강 메이저인 바오산철강(Baoshan Iron & Steel) 산하의 Baowu Carbon 등 2사와 합작기업을 설립한 후 약 5억위안(약 730억원)을 투입해 생산능력 1만톤 공장을 건설하고 2020년 하반기 상업가동을 시작할 예정이다.
세계 최대 전기자동차(EV) 시장인 중국에 진출함으로써 자동차 탑재 배터리용 수요를 대거 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
합작기업은 JFE Chemical 40%, Baowu Carbon 51%, 현지 흑연전극 위탁가공기업 등이 9%를 출자할 계획이다. 2019년 8월26일 상하이시(Shanghai) 소재 Baowu Carbon 본사에서 합작 계약을 체결했다.
합작공장은 현재 Baowu Carbon이 건설하고 있는 음극재 원료 침상코크스 5만톤 공장 인근에 건설해 침상코크스를 조달받을 예정이며, 침상코크스를 조달받은 후 분쇄, 연성, 흑연화 공정까지 일괄적으로 실시하는 공장을 건설할 계획이다.
2019년 9월 중순 착공해 1년 후 완공이 가능할 것으로 예상하고 있다.
JFE Chemical과 Baowu Carbon은 2019년 3월 합작에 합의하고 사업성 평가를 진행한 결과, 침상코크스를 안정 조달할 수 있고 석탄 채굴이 활발히 이루어지고 있을 뿐만 아니라 전기요금 등을 우대해주고 있어 코스트 경쟁력을 확보할 수 있다고 판단해 우하이에서 합작 프로젝트를 진행하기로 결정했다.
고출력 대응이 요구되고 있는 하이브리드자동차(HV)용 배터리에는 하드카본계와 천연흑연계 음극재가 투입되고 있으며, 전기자동차에는 내구성이 우수한 침상코크스계가 주로 채용되고 있다.
JFE Chemical은 음극재 사업에서 장기간 축적해온 개발능력과 품질관리기술을 파트너의 흑연화 기술 등과 조합해 고품질 음극재를 생산할 방침이다.
중국에서는 EV 등 신에너지 자동차 판매가 2018년 125만대에 달했고 정부가 2025년 700만대까지 확대하겠다는 목표를 세우고 있어 음극재 수요가 2020년 48만톤으로 2018년에 비해 80% 이상 증가할 것으로 예상되고 있다.
중국 배터리 생산기업은 물론 중국에 진출한 한국, 일본 배터리 생산기업들에게도 공급할 방침이다.
JFE Chemical은 철강의 원료인 코크스(Cokes)에서 부생된 타르 베이스 성분을 원료로 음극재를 생산하고 있다.
현재는 주로 일본기업들에게 판매하고 있으나 중국 합작 프로젝트를 계기로 중국 판매를 확대하면서 동시에 EV 배터리에서 주류를 이루고 있는 침상코크스계도 라인업에 추가해 사업을 더욱 확장할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
앞으로도 배터리의 용도와 성능 요구에 대응할 수 있는 풍부한 라인업을 부각시킴으로써 일본은 물론 해외 음극재 사업을 더욱 확대할 계획이다.

미츠비시, 제조·개발체제 일체화로 성능 향상
미츠비시케미칼은 LiB용 음극재 사업에서 차세대제품 개발을 가속화하고 있다.
최근에는 이바라키현(Ibaraki)의 쓰쿠바(Tsukuba) 소재 연구소를 폐쇄하는 한편 생산기지가 있는 카가와(Kagawa) 사업장에 개발기능과 개발인력을 집약시킴으로써 제조와 개발을 일체화시켰다.
현재 고용량 및 우수한 천연흑연을 원료로 사용하고 있으나 천연계의 과제인 팽창을 억제하기 위한 프로세스 개발에 속도를 내고 있으며 앞으로 성능을 더욱 높인 차세대제품을 잇따라 투입하기 위해 선진국을 중심으로 자동차용 시장에 대한 공세를 강화하고 있다.
미츠비시케미칼은 LiB의 4대 핵심소재 가운데 전해액과 음극재 생산을 영위하고 있으며 EV 보급 확대를 타고 자동차용 수요가 급증함에 따라 기존제품의 생산능력을 확대하고 성능을 더욱 향상시킨 차세대제품 개발을 서두르는 전략을 세우고 있다.
음극재 개발은 원래 쓰쿠바 연구소에서 진행했으나 개발기능과 관련인력을 카가와 사업장으로 옮기는 작업을 진행했고 2018년에는 쓰쿠바 연구소를 폐쇄해 아예 모든 기능을 카가와 사업장으로 집약시켰다.
카가와 사업장은 코크스 전용 생산이 가능한 세계 최대의 코크스로를 갖추고 있으며 코크스와 침상코크스, 탄소섬유 및 탄소섬유 복합소재, 알루미나(Alumina) 섬유 등 탄소제품을 중심으로 다양한 화학제품을 생산하고 있다.
일본은 물론 세계적으로도 수요가 호조를 보임에 따라 최근 생산제품군을 확대하는데 주력하고 있다.
음극재 개발과 제조를 일체화한데 따른 성과도 가시화되고 있다.
음극재 원료는 천연흑연과 인조흑연이 있으며 미츠비시케미칼은 결정성이 높고 고용량이 특징인 천연흑연을 사용해 세계 최고 수준의 충방전 용량을 갖추는데 성공했다.
다만, 천연흑연을 사용한 음극재는 활성이 높아지면 팽창하는 과제가 있으며 배터리 성능 열화로 이어질 수 있다는 우려도 제기되고 있다.
이에 따라 카가와 사업장에서 팽창을 억제할 수 있는 프로세스 개발을 진행하고 있으며 최근 성과를 거둔 것으로 알려지고 있다.
팽창을 억제함으로써 고용량 뿐만 아니라 배터리 내구성 향상까지 확보한 것으로 평가된다.
앞으로 성능을 향상시킨 차세대제품을 잇따라 투입할 계획이며 선진국을 중심으로 자동차용 시장을 집중 공략해 세계 1위 지위를 확보할 방침이다.

히타치, 추가 증설로 유럽 배터리 시장 개척
히타치케미칼은 배터리 관련 사업을 확대해 매출을 확보할 계획이다.
히타치케미칼은 스마트폰 등 민간용 뿐만 아니라 친환경 자동차용 LiB 음극재 부문에서 시장점유율 1위를 목표로 하며 2017년에는 자동차용 배터리 매출이 전년대비 50% 증가한 것으로 알려졌다.
음극재는 2016년 가쓰타(Katsuta) 공장 생산능력을 2배로 확대했으나 친환경 자동차 수요가 급증함에 따라 추가증설 계획하고 있다.
히타치케미칼은 2017년을 자동차용 및 산업용 배터리 유럽시장 개척의 원년으로 규정하고 공세를 가속화하고 있다.
그동안 유럽지역 매출비중이 1-2%에 불과했으나 이태리의 배터리 생산기업인 FIAMM을 인수함으로써 공세를 강화하고 있다.
FIAMM은 유럽에서 자동차용 배터리 시장점유율이 15%, 산업용 배터리는 11%를 차지하고 있다.
이에 따라 히타치케미칼의 강점 분야인 아이들링 스톱 장치(ISS)용 배터리 기술을 통해 양산체제를 구축하고 FIAMM의 공급망을 활용할 방침이다.

토카이카본, TCX 인수로 시너지 창출
토카이카본(Tokai Carbon)도 2019년 7월 안수를 완료한 독일 알루미늄 관련사업 Tokai Cobex(TCX)와의 시너지 창출에 주력하고 있다.
토카이카본은 M&A(인수합병)를 통해 흑연전극, 카본블랙(Carbon Black)에 이어 알루미늄을 새로운 핵심사업으로 확보했다고 평가하고 있으며, 앞으로 알루미늄 사업의 성장을 가속화시키는 것은 물론 기존사업과의 시너지 창출에도 총력을 기울일 방침이다.
중장기적으로는 TCX의 생산기반을 활용해 음극재와 파인카본 소재 등을 유럽에서 생산하는 방안을 검토하고 있으며 수요에 맞추어 유연하게 생산품목을 대체하는 등 외부환경 변화에 좌우되지 않는 사업기반을 조성해나갈 계획이다.
토카이카본은 7월 약 1조원을 투자해 독일 Cobex를 인수하고 회사명을 TCX로 변경했다.
TCX는 알루미늄 정련용 캐소드와 고로 블록 분야의 세계적인 메이저로 탄소전극 분야에서는 시장점유율 2위를 차지하고 있다.
특히, 알루미늄 정련용 캐소드는 자동차 경량화 등 트렌드를 타고 고도성장이 기대되고 있으며, 모든 사업영역에서 진입장벽이 높아 높은 수익성을 유지하기 용이한 것으로 평가되고 있다.
TCX는 2019년 매출액이 3530억원, EBITDA(이자·세금 및 감가상각 이전 영업이익)가 1400억원에 달할 것으로 예상하고 있으며 2021년까지 주력 사업인 알루미늄 정련용 캐소드 성수기가 이어질 것으로 예상됨에 따라 고수익 및 안정성장이 확실시되고 있다.
토카이카본은 TCX 사업을 성장시키기 위해 제조업 분야에서 축적한 노하우를 공유하는 등 그룹기업을 적극 지원해나갈 계획이다.
TCX와 토카이카본의 기존사업 간 시너지를 창출하기 위해서도 총력을 기울이고 있다.
TCX는 폴란드에서 2개 공장을 가동하고 있으며, 토카이카본은 독일에서 흑연전극 공장을, 독일, 영국, 이태리, 스웨덴에서는 파인카본 사업을 영위하고 있어 중장기적으로 TCX 공장에서도 흑연전극을 생산하는 등 수요에 맞추어 생산품목을 유연하게 변화시키거나 위탁생산이 가능한 체제로 전환할 방침이다.
TCX의 폴란드 1공장은 과거 흑연전극을 생산한 적이 있어 생산품목 교체가 비교적 용이한 것으로 파악되고 있다.
파인카본 사업은 현재 소재인 특수흑연을 일본에서 유럽 공장으로 수출한 후 사용하고 있으나 장기적으로는 지리적으로 가까운 TCX 공장에서 직접 생산해 조달하는 방안을 검토하고 있다.
TCX 폴란드 2공장에서도 연성, 흑연화 공정을 소화할 수 있으며 음극재 생산도 가능한 것으로 알려졌다.
현재 LG화학과 삼성SDI가 각각 폴란드와 헝가리에서 배터리 공장을 가동하고 있고 중국 배터리 메이저도 독일에서 생산을 추진하고 있어 수요 확보는 확실시되고 있다.
토카이카본은 폴란드에서 음극재를 생산하는 방안도 적극 검토하고 있다.