자동차 배터리업체
CATL은 중국의 배터리 제조 기업으로 전 세계 전기자동차 배터리 시장 점유율 1위를 차지하고 있습니다. LG Energy Solution은 LG화학의 자회사로 한국의 배터리 제조 기업이며, 테슬라와 협력하여 미국에서 공장을 건설하는 등 글로벌 시장을 공략하고 있습니다. Panasonic은 일본의 전자 제품 제조 기업으로 테슬라와 오랫동안 파트너십을 유지하며 배터리를 공급하고 있습니다.
또한, Samsung SDI는 삼성전자의 자회사로 한국의 배터리 제조 기업이며, BMW와 폭스바겐 등 유럽의 자동차 업체들과 협력하고 있습니다. BYD는 중국의 자동차 및 배터리 제조 기업으로 자체 브랜드의 전기자동차를 판매하고 있으며, 중국 내에서 가장 많은 전기자동차 판매량을 기록하고 있습니다.
그 외에도 SK Innovation, CALB, Gotion High-Tech, AESC, REPT 등 다양한 전기자동차 배터리 제조 회사가 있습니다. 또한, 전기자동차 모터 제조 회사로는 일본의 일본전산이 세계 1위를 차지하고 있으며, 2030년까지 45%의 점유율을 목표로 하고 있습니다.
2차전지
2차전지는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 재사용할 수 있게 만든 전지입니다. 2차전지는 1차전지와 달리 충방전을 반복할 수 있어 경제적이고 환경친화적입니다. 2차전지는 납 축전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 등 다양한 종류가 있으며, 각각의 특징과 용도가 다릅니다.
- 납 축전지는 가장 오래된 이차전지로 자동차 시동용 배터리나 소방용 비상배터리, UPS용 배터리로 사용됩니다. 비용 대비 에너지 저장량이 가장 우수하지만, 무거우며 수소 가스가 발생할 위험이 있습니다.
- 니켈 카드뮴 전지는 워크맨 등의 오래된 가전제품에서 사용되던 이차전지로 충방전 횟수가 많고 고온에 강하지만, 메모리 효과가 있으며 카드뮴이라는 유해한 물질을 포함합니다.
- 니켈 수소 전지는 니켈 카드뮴 전지의 단점을 개선한 이차전지로 메모리 효과가 적고 친환경적이며 용량이 큽니다. 하지만 고온에 약하고 자체 방전률이 높습니다.
- 리튬 이온 전지는 현재 스마트폰을 비롯한 각종 가전제품과 전기자동차에서 사용되는 이차전지로 에너지 밀도가 높고 자체 방전률이 낮으며 메모리 효과가 없습니다. 하지만 열폭주 위험성이 있으며 비싸고 수명이 짧습니다.
배터리셀 구성
배터리 셀에 들어가는 소재는 양극재, 음극재, 분리막, 전해액으로 구성됩니다. 양극재는 배터리의 양극에 사용되는 소재로, 리튬이온을 저장하고 방출하는 역할을 합니다.
- 양극재의 종류로는 리튬코발트산 (LCO), 리튬니켈망간산 (LNM), 리튬니켈코발트알루미늄산 (NCA), 리튬철인산 (LFP) 등이 있습니다. 양극재의 성능은 배터리의 용량, 에너지 밀도, 안정성 등에 영향을 줍니다. 음극재는 배터리의 음극에 사용되는 소재로, 리튬이온을 전달하고 수용하는 역할을 합니다.
- 음극재의 종류로는 인조흑연 (AG), 자연흑연 (NG), 질화탄소 (SiC), 실리콘 (Si) 등이 있습니다. 음극재의 성능은 배터리의 충방전 횟수, 내구성, 충전 속도 등에 영향을 줍니다.
- 분리막은 배터리의 양극과 음극 사이에 위치하는 소재로, 리튬이온은 통과시키고 전자는 차단하는 역할을 합니다. 분리막의 종류로는 폴리올레핀계 (PP, PE), 세라믹계 (Al2O3, ZrO2), 유기-무기 복합계 등이 있습니다. 분리막의 성능은 배터리의 안전성, 내열성, 기계적 강도 등에 영향을 줍니다.
- 전해액은 배터리의 양극과 음극 사이를 채우는 액체로, 리튬이온을 운반하고 전기화학반응을 일으키는 역할을 합니다. 전해액의 종류로는 유기용매계 (EC, DMC, DEC 등), 고체계 (LiPON, LAGP 등), 용융염계 등이 있습니다. 전해액의 성능은 배터리의 전기전도도, 안정성, 충방전 효율 등에 영향을 줍니다.
포스코케미칼과 에코프로비엠
포스코케미칼과 에코프로비엠은 모두 배터리 셀에 들어가는 양극재를 생산하는 업체들입니다. 양극재는 리튬이온 배터리의 용량과 평균 전압을 결정하는 중요한 구성 요소입니다.
- 포스코케미칼은 양극재와 음극재를 동시에 생산하고 있으며, 포스코그룹의 자회사로서 리튬광산과 흑연광산을 보유하고 있습니다. 주요 고객사로는 GM이 있으며, 22년에는 98천 톤의 캐파 증설을 계획하고 있습니다.
- 에코프로비엠은 양극재만을 생산하고 있으며, 삼성SDI와 SK이노베이션과 합작사를 설립하였습니다. 주요 고객사로는 삼성SDI와 SK이노베이션이 있으며, 24년까지 18만 톤의 캐파 증설을 계획하고 있습니다.
두 업체 모두 매출 규모와 이익이 높으며, 시장 점유율도 높은 편입니다.
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