2 차전지 소재/장비 (Positive)
2019 년, 한국 2 차전지 밸류체인의 비상(飛上)
▶ Analyst 김정현 Jeonghyeon@hanwha.com 3772-7639 Analyst 이순학 soonhak@hanwha.com 3772-7472
최근 고성능 전기차의 등장, 급속 충전 기술의 발달, 완성차 업체들의 전기차 투자 확대는 전기차 시대가 임박했다는 확신을 심어주고 있습니다. 이제 투자 자들의 관심은 한국 2 차전지 밸류체인의 성장 가능성과 수혜 종목에 집중되 고 있는 가운데, 일각에서는 지난해 일본과 중국 2 차전지 업체들이 보여준 성장 대비 다소 주춤한 한국 업체들에 대해 우려스런 목소리도 나오고 있습 니다. 하지만, 우리는 한국 2 차전지 밸류체인의 본격적인 성장은 바로 ‘올해’
부터 나타날 것으로 전망합니다. 이번 보고서에서는 한국 2 차전지 밸류체인
의 향후 성장 가능성과 소재/장비 산업의 변화에 대해 알아봤습니다.
| C o n t e n t s |
I. 핵심요약
...03
II. 한국 2차전지 밸류체인의 비상
...07
1. 2019년, 한국 2차전지 밸류체인 성장 구간 진입
... 072. High-Nickel 양극재 업체들의 약진
... 143. 2차전지 장비 업체의 반등
... 224. 중국 2차전지 업계 구조조정이 주는 기회
... 265. 원통형전지 시장의 성장
... 30III. 투자 전략
...35
IV. 분석대상종목
...41
1. 삼성SDI (006400)
... 422. 에코프로비엠 (247540)
... 453. 포스코켐텍 (003670)
... 474. 엘앤에프 (066970)
... 515. 일진머티리얼즈 (020150)
... 546. 코스모신소재 (005070)
... 577. 대보마그네틱 (290670)
... 608. 이노메트리 (302430)
... 649. 피앤이솔루션 (131390)
... 6810. 피엔티 (137400)
... 7211. 파워로직스 (047310)
... 76V. Appendix
...81
1. 용어 해설
... 822. 2차전지의 구성 요소
... 833. 2018년 EV, 2차전지 시장 리뷰 ... 84
4. 국내외 동종 업체 비교
... 853
I. 핵심요약
우리는 전기차 시대가 임박했다고 판단한다. 올해부터는 아우디의 ‘E-트론’, 재규어의
‘I-PACE’등 고성능 전기차가 본격적으로 출시되고, 급속 충전 기술 개발과 충전 인프 라 확충은 완성차와 정유 업체들 중심으로 예상보다 빠르게 진행 중이기 때문이다. 전 용 플랫폼 기반 3세대 전기차 출시를 앞두고 2차전지 밸류체인도 유례없는 대규모 캐파 투자에 나서면서 배터리 비용 절감 가능성을 높이고 있다. 앞으로는 전기차 시대의 개 화 가능성을 따지기보다 전기차 시대에 맞는 투자를 고려할 때다.
우리는 올해가 한국 2차전지 업체들의 본격적인 성장이 나타나는 시기라고 판단한다.
상반기에는 유럽과 북미 완성차 업체들의 다변화된 전기차 신모델 출시 효과가 나타나 고, 하반기부터 유럽 완성차 업체들의 3세대 전기차향 배터리 수요 증가가 기대되기 때 문이다. 테슬라와 중국 로컬 업체들의 수혜를 못 받은 국내 2차전지 업체들의 초기 성 장 속도는 다소 늦어 보일 수 있다. 하지만 유럽과 북미 완성차 업체들의 전기차 출하량 이 증가하기 시작하면 국내 2차전지 업체들의 성장 가능성은 더 클 것으로 전망한다.
올해부터는 국내 High-Nickel 양극재 업체들의 성장이 기대된다. 여기서 양극재는 리 튬이온배터리의 양극에서 전기적 반응에 관여하는 활물질이며, High-Nickel 양극재란 소재 내 Nickel이 차지하는 비중이 70~80% 이상인 NCA(Nickel, Cobalt, Aluminium) 와 NCM(Nickel, Cobalt, Manganese) 양극활물질을 의미한다. 그동안 국내 업체들은 글로벌 업체 대비 작은 캐파, 낮은 EV향 매출, 원재료 비용 부담 등으로 인해 성장이 더뎠다. 하지만, 올해와 내년에는 지난해 투자한 대규모 증설 캐파가 가동되면서 EV향 매출 성장이 클 것으로 기대된다. High-Nickel 양극재 시장은 진입 장벽이 높기 때문에 선제적으로 증설에 나선 업체들과 후발 주자들 간에 격차도 심화될 것이다.
2차전지 업체들의 대규모 설비 투자 구간에서 지난해 국내 장비 업체들의 이익 성장은 오히려 다소 주춤했다. 배터리 스펙 향상과 제조 라인 최신화에 따른 신규 장비 개발과 인력 충원 등이 비용으로 작용했기 때문이다. 올해부터는 국내 2차전지 업체들이 2~3 배 이상 증설에 들어가면서 대규모 수주와 규모의 경제 효과가 기대된다. 장비 업체들 은 지난해 경험을 바탕으로 저가 수주를 지양하고, 표준화된 스펙에 대응하면서 외형 성장과 함께 이익률도 예년 수준으로 회복할 것으로 전망한다.
중국 2차전지 산업의 재편은 국내 2차전지 밸류체인에 기회라고 판단한다. 중국 내 2차 전지 산업 재편은 전기차 수요 문제라기보단 3원계 배터리 기술 유무와 직결된다. 앞으 로는 3원계 배터리를 다룰 수 있는 소수의 2차전지 업체들이 대규모 캐파 투자에 들어 가면서 국내 업체들의 수혜가 예상된다. 국내 업체들은 3원계 배터리 관련 소재/장비를 생산한 경험이 있고, 일본 업체들 대비 가격 경쟁력도 높아 중국 업체들의 수요가 크다.
국내 2차전지 업체들도 중국 로컬 업체들이 대응 하지 못하는 물량을 수주할 가능성이
커졌기 때문에 긍정적이다.
우리는 이번 보고서에서 2차전지 밸류체인 선호도를 소재 > 2차전지 > 장비 순으로 제 시한다. 2020년까지는 2차전지 업체들의 대규모 캐파 증설로 수요가 안정적이고, 지난 해 증설 효과가 실적 성장으로 나타나는 소재 업종의 투자 매력도가 가장 높다고 판단 한다. 2차전지 업체들은 3세대 전기차 수요가 증가하고 규모의 경제 효과가 발휘되는 2020년 이후의 성장이 지금보다 클 것으로 기대된다. 장비 업체들은 셀 메이커들과 소 재 업체들이 대규모 투자에 들어가면서 성장여건은 갖춰졌지만 예년 수준의 이익률 회 복에 성공할 수 있을지는 올해 상반기까지 지켜봐야 한다고 판단한다.
최선호주로 삼성SDI, 에코프로비엠, 엘앤에프를 추천한다. 삼성SDI는 순수 2차전지 셀 업체로서 주목 받을 것으로 판단한다. 소형전지 부문에서 안정적인 실적을 유지하는 가 운데, 중대형전지 부문은 헝가리 공장을 중심으로 증설에 나서면서 향후 외형 성장이 기대된다. 에코프로비엠은 유일하게 NCA와 High-Nickel NCM 양산 기술을 보유한 업체다. 선제적인 캐파 증설과 향후 2~3년간 실적 성장 속도를 고려하면 기업 가치는 상장 시가 총액보다 크게 상승할 것으로 전망한다. 엘앤에프는 올해보다는 내년이 더 기대되는 업체다. EV향 양극재 캐파로 추정되는 1, 2차 증설 물량이 2020년 연초와 하 반기에 인식될 것으로 예상되기 때문이다. EV향 양극재 매출 비중이 상승하고 LCO 제 품 축소를 통해 코발트 비용 변동 부담도 낮아지면서 안정적인 이익 성장이 기대된다.
[그림1] 전기차 시대를 앞당길 3 세대 전기차의 등장
자료: 한화투자증권 리서치센터
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[표1] 2 차전지 업종 내 분석대상 기업의 연간 실적 전망
(단위: 십억 원)회사명 삼성 SDI 에코프로비엠 포스코켐텍 엘앤에프 일진머티리얼즈 코스모신소재
투자의견 BUY(유지) BUY(신규) BUY(유지) BUY(유지) BUY(유지) BUY(유지)
목표주가(원) 300,000(유지) 67,000(신규) 90,000(유지) 50,000(유지) 55,000(유지) 22,000(유지)
상승여력(%) 26.3% 39.6% 30.6% 46.8% 35.0% 26.1%
한화 추정치(a) 매출액 11,313 909 1,493 531 644 552
(십억 원) 영업이익 952 78 134 32 79 19
지배주주순이익 888 58 161 27 68 15
컨센서스(b) 매출액 11,056 1,543 596 639 599
(십억 원) 영업이익 927 137 39 85 24
지배주주순이익 961 168 29 69 19
차이 ((a)/(b)-1) 매출액 2.3% -3.3% -11.0% 0.7% -7.9%
(%) 영업이익 2.7% -2.4% -17.5% -7.3% -20.4%
지배주주순이익 -7.6% -4.1% -5.6% -2.3% -19.4%
전년 대비 매출액 23.5% 56.1% 7.9% 4.9% 24.0% 3.3%
(%) 영업이익 33.2% 54.6% 25.9% 18.5% 50.3% 23.6%
지배주주순이익 26.9% 57.0% 22.1% 42.1% 50.2% 51.4%
주: 상승여력은 2월 28일 종가 기준. 에코프로비엠은 공모가 기준 자료: Wisefn, 한화투자증권 리서치센터
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II. 한국 2 차전지 밸류체인의 비상
1. 2019년, 한국 2차전지 밸류체인 성장 구간 진입 2. High-Nickel 양극재 업체들의 약진
3. 2차전지 장비 업체의 반등
4. 중국 2차전지 업계 구조조정이 주는 기회
5. 원통형전지 시장의 성장
1. 2019 년, 한국 2 차전지 밸류체인 성장 구간 진입
2019년 부터는 한국 2차전지 밸류체인의 성장이 두드러질 전망
우리는 한국 2차전지 밸류체인이 성장 구간에 진입했다고 판단한다. 올해부터 유럽 완성 차 업체들의 3세대 전기차 출시가 시작되고, 북미 완성차 업체들도 전기차 투자가 확대 되면서 국내 업체들의 수혜가 기대되기 때문이다. 글로벌 EV 배터리 수요는 지난해 97GWh에서 전기차 침튜율이 10%를 상회하는 2023년에는 8배 이상 성장한 800GWh 수준이 될 것으로 예상된다. 국내 업체들의 글로벌 점유율은 현재 캐파 계획을 감안하면 지난해 10% 수준에서 2023년경에 30% 이상이 될 것으로 전망한다.
글로벌 순수전기차(EV, PHEV) 판매량은 완성차 업체들의 계획을 고려하면 2023년경 에 시장 침투율 10% 수준이 전망된다. 완성차 시장을 1억 대로 가정하면 순수전기차 판매량만 1000만 대 이상이다. 지난해 순수전기차 판매량이 220만 대 수준이었고, 최근 2년간 연평균 성장률은 60%를 상회했다. 2023년까지 매년 출하량 성장률이 40~50%
수준을 기록하면 충분히 가능한 수치다. 순수전기차 1대당 평균 배터리 용량이 70~80kWh 수준이 되면 연간 EV 배터리 수요는 700~800GWh 이상이 기대된다.
[그림2] 순수전기차 판매량은 2023년 경 1천만 대 상회 전망 [그림3] EV 배터리 수요도 7~800GWh에 이를 전망
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[그림4] 2020년 전기차 침투율은 보수적으로 봐도 5% 상회 [표2] 2025 년 Top10 판매량은 보수적으로 봐도 1350 만대 상회
자동차 업체 Forecast OEM Target %
VW 2.4 3.0 82
Renault-Nissan 2.6 3.5 75
Hyundai-Kia 1.3 1.7 76
Tesla 1.1 1.5 72
Toyota 1.4 2.0 68
GM 1.3 1.8 73
BYD 1.0 1.5 65
Geely 0.9 1.2 74
BMW 0.7 1.0 72
BAIC 0.8 1.0 77
Top10 13.5 18.2 74
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000
2017 2019E 2021E 2023E 2025E
(천대) HEV
PHEV BEV e-BUS e-Truck
0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400
2017 2019E 2021E 2023E 2025E
(GWh)
PV Commercial
0.7 1.4
6.3
20.2
1 2
10
30
0.8 4.3
13.5 1.4
6.5
18.2
0 5 10 15 20 25 30 35
2015 2017 2020E 2025E
(백만대)
Forecast Others Car OEM Others Target Forecast Top 10 Car OEM Top 10 Target
9 리튬이온배터리 소재 수요는
양극재와 음극재 모두 2023년까지 지난해 대비 4배 이상 성장 전망
글로벌 리튬이온배터리 소재 수요는 2018년 대비 2023년에 양극재와 음극재 모두 4배 이상 성장할 것으로 전망된다. 전체 리튬이온배터리 소재 수요 성장은 EV용 배터리 수 요 증가가 이끌 것이다. EV 배터리 수요가 같은 기간 동안 8배 이상 증가하면서, EV용 배터리 주요 소재인 NCM과 NCA 계열 양극재도 전체 소재 시장 성장 속도보다 빠른 7~8배 수준의 성장이 기대된다.
우리는 2차전지 소재 수요 성장 가능성이 높다고 판단한다. 최근 배터리 에너지 밀도가 개선되면서 1kWh당 소재 소요량은 양극재 1.5~2kg, 음극재 0.9~1kg, 동박 0.8~1.2kg 정도 수준으로 소폭 감소했다. 반면, 기존 EV의 평균 배터리 용량이 40~50kWh 수준이 었다면 최근에는 80~90kWh 배터리를 탑재한 고성능 전기차 출시가 증가하고 있다. 2차 전지 소재 수요는 단순히 보면 전기차 출하량과 배터리 용량의 곱인데 두 변수가 모두 증가하기 시작한 것이다. 글로벌 EV 배터리 수요량이 800GWh 수준에 도달하는 2023 년에는 EV용으로만 최소 양극재 120만 톤, 음극재 72만 톤 이상의 공급망이 갖춰져야 될 것으로 판단한다.
[그림5] 리튬이온배터리용 양극재 수요 전망 – EV 용 수요가 크게 증가하는 NCM 과 NCA 가 대세
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[그림6] 리튬이온배터리용 음극재 수요 전망 – 천연 흑연과 인조 흑연의 수요가 꾸준할 전망
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 0
500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500
2015 2017 2019E 2021E 2023E 2025E
(천톤) LCO NCM NCA LMO LFP
0 400 800 1,200 1,600 2,000
2015 2017 2019E 2021E 2023E 2025E
(천톤)
NG AG HC SC Others
한국 2차전지 밸류체인은 유럽과 북미 완성차 업체들의 3세대 전기차 출시가 시작되는 하반기부터 크게 성장할 전망
한국 2차전지 밸류체인의 성장은 유럽과 북미 완성차 업체들의 3세대 전기차 출시와 맞 물릴 것으로 기대된다. 국내 3사 모두 유럽과 북미 완성차 업체들을 중심으로 수주를 확보했기 때문이다. 국내 업체들의 초기 성장세가 다소 약해 보이나 유럽 업체들의 자 동차 판매 규모를 고려하면 향후 성장성은 더 크다. 최근 LG화학의 누적 수주잔고는 800억 달러에 도달했으며, SK이노베이션도 폭스바겐의 미국 배터리 물량을 확보하는데 성공하면서 400억 달러 수준의 수주잔고를 확보한 것으로 추정된다.
[표3] 주요 자동차 업체들의 배터리 공급 업체 전망 – 한국은 주로 유럽과 북미 업체와 협력
자동차 업체 First-tier Second-tier
VW/Audi LG화학, 삼성SDI, CATL, SK이노베이션
BMW 삼성SDI, CATL LG화학
Daimler SK이노베이션, CATL, Farasis LG화학
Renault LG화학, CATL 삼성SDI, AESC
GM LG화학 CATL
Ford LG화학, 파나소닉 CATL, 삼성SDI, SK이노베이션
현대&기아차 LG화학 SK이노베이션, CATL, Lishen
도요타 파나소닉 CATL, PEVE
Volvo LG화학
JLR LG화학 삼성SDI
Tesla 파나소닉
FCA 삼성SDI
Honda BEC 파나소닉
BYD BYD
주: First Tier - 긴밀한 파트너쉽을 맺고 있거나 대규모 물량을 수주 받은 것으로 추정 / Second Tier - 프로젝트에 관해 논의중이거나 일정 수준 이상 물량을 수주 받은 것으로 추정 / 자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[그림7] 주요 2 차전지 업체들은 수백억 달러 규모의 수주 잔고를 확보한 것으로 추정
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 0
15 30 45 60 75 90
LG화학 삼성SDI SK이노베이션 CATL Panasonic
(십억달러)
누적수주 +China Demand
+Tesla Demand
11 2차전지 업체들의 캐파
투자는 공개된 수주잔고 규모 보다도 보수적으로 진행
우리는 2차전지 업체들의 캐파 계획이 공격적인 수준은 아니라고 판단한다. 2차전지 업 체들이 공개한 수주잔고가 매출액으로 실현 가능한 보수적인 수준이라는 점을 고려하더 라도 현재 공개된 투자 계획은 이보다 더 보수적이다. 배터리 판가를 1kWh당 110달러 수준으로 가정하면 400억 달러의 수주 잔고는 364GWh 배터리 물량에 해당한다. 전기 차 모델 별 배터리 계약이 5~7년이라는 점을 감안하면 배터리 업체는 최소 연간 70GWh 이상의 캐파를 확보할 필요가 있다. 현재 SK이노베이션의 수주잔고로 추정되 는 400억 달러와 2022년 목표 캐파 60GWh는 이에 부합하는 수준이라고 볼 수 있다.
그동안 소외되었던 장비 업체들의 실적 성장도 향후 2~3년 동안 크게 나타날 것으로 기대한다. 주요 2차전지 업체들은 2020년까지 60~100GWh 수준의 캐파에 도달하기 위해 현재 보유하고 있는 캐파보다 2~3배 이상 증설에 나섰기 때문이다. 배터리 캐파 투자에 소요되는 금액을 추산하기 위해 최근 예를 살펴보면, LG화학은 난징에 32GWh 캐파 증설에 20억 달러를 투자한다고 밝혔으며 SK이노베이션은 미국 조지아주 지역 10GWh 규모의 1단계 증설에 10억 달러 투자를 결의한 바 있다. 원화로 환산하면 대 략적으로 1GWh 건립에 700~1000억 원 가량 소요된다.
2020년까지 주요 2차전지 업체들의 설비 투자 금액은 30조 원 이상으로 전망
2020년 이후까지 주요 2차전지 업체들이 목표 캐파를 달성하려면 앞으로 300GWh 이 상을 투자해야 한다. 배터리 셀의 에너지 밀도, 배터리 형태, 제조 방식, 생산 속도, 신 규 부지 구입 유무에 따라 업체별로 투자 금액은 편차를 보이겠지만 주요 2차전지 업체 들의 합산 투자 규모는 30조 원 이상으로 전망한다.
[그림8] 주요 2 차전지 업체들은 최근 20~30GWh 상향된 캐파 계획 발표
주: SK이노베이션은 2022년, CATL은 2021년 기준 자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
0 20 40 60 80 100 120
파나소닉 +테슬라
LG화학 CATL BYD SK
이노베이션
삼성SDI (GWh) 2018년 2020년
지난해 테슬라의 성공은 완성차 업체들의 전기차 투자를 앞당겨
우리는 지난해 테슬라가 보여준 가능성이 완성차 업체들의 전기차 시장 참여를 앞당길 것으로 판단한다. 테슬라는 2018년 3분기와 4분기에 걸쳐 사상 첫 2분기 연속 흑자를 기록했다. 테슬라의 2018년 전체 판매량은 전년대비 138% 성장한 24만 5천대 수준인 데, 대규모 양산에 성공한 모델3의 판매량이 하반기 들어 분기당 5만 5천 대 이상을 기 록한 영향이 컸다. 테슬라는 2018년에 완성차 손익분기점으로 볼 수 있는 연간 판매량 20만대를 넘어서면서 전기차 시장이 적어도 투자할 만한 시장이라는 것을 입증했다.
완성차 업체들은 대규모 투자와 인력 구조조정의 방식으로 전기차 시대를 준비하기 시작
테슬라의 성공에 자극을 받은 완성차 업체들의 전기차 시장 준비는 투자 규모 확대와 인력 구조조정 방식으로 나타나고 있다. 2018년 글로벌 자동차 판매량 1위인 폭스바겐 (1080만 대)은 지난해 11월 전기차 등 신기술 분야에 440억 유로를 투자한다고 밝혔는 데 이는 2017년에 밝힌 금액보다 100억 유로 증가한 것이다. 폭스바겐은 배터리 수급 을 위해서도 2025년까지 총 500억 유로 이상을 투자할 계획이며 MEB 플랫폼 기반 전 동차 생산량 목표치도 당초 1000만 대에서 지난해 12월 1500만대로 상향 조정했다.
다임러도 대규모 투자 및 배터리 셀 조달 계획을 발표했다. 다임러는 2017년 2월, 전기 차 개발 및 생산에 100억 유로를 투자한다고 밝힌 바 있다. 지난해 12월에는 2030년까 지 200억 유로를 배터리 셀 구매에 지출하고 8개 배터리 공장에 10억 유로를 추가로 투자할 계획이라고 언급했다.
대중 메이커들을 중심으로는 인력구조 변화가 일어나기 시작했다. GM은 지난해 11월 26일, 전세계 7개 공장을 폐쇄하고 전체 인력 중 8%에 달하는 14000명을 해고하는 구조조정 절차에 돌입한다고 밝혔다. 포드도 지난 1월 14억 달러 규모의 글로벌 비용 절감 계획을 추진하면서 유럽 전역에서 차량 라인업을 축소하고 수천명을 감원할 것으 로 보인다. 이와 같은 움직임은 결국 제품 포트폴리오를 전기차 중심으로 바꾸기 위해 인력 변화를 주고, 공장 역시 기존의 생산 방식을 바꿔 생산 효율을 높이고자 함일 것 이다.
[그림9] 테슬라의 지난해 판매량은 24만 대를 상회 [그림10] 테슬라는 지난 하반기에 최초로 2분기 연속 흑자 시현
주: 4Q18의 모델 S 판매량은 모델 S와 모델 X의 합산 판매량 기준 자료: 테슬라, 한화투자증권 리서치센터
자료: 테슬라, 한화투자증권 리서치센터 0
20,000 40,000 60,000 80,000 100,000
1Q16 3Q16 1Q17 3Q17 1Q18 3Q18 (대)
Model 3 Model S Model X
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1Q16 1Q17 1Q18 1Q19E
(십억달러) (%)
매출액(좌) OPM(우)
13 [표4] 글로벌 완성차 기업의 전기차 판매 전략
완성차 회사 판매 목표 및 전략 비고
Volkswagen
MEB플랫폼 기반 모델 27종을 선보이고 전기차 공장 16곳으로 확대 (2022년)
로드맵 E 프로젝트로 전기차 50종, 하이브리드 차량은 30종 출시 (2023년) 매년 300대의 전기차 판매 (2025년)
I.D. (2020년) I.D 크로즈(2020년) I.D 버즈 (2022년)
Daimler
50종 이상의 전동차를 출시할 계획. 그 중 10종 은 순수 전기차 (2022년) 배터리 셀 구매에 200억 유로를 지출하고 8개의 배터리 공장에 추가 10억 유로를 추가 투자할 예정 (2030년)
EQC (2019년) EQA (2020년)
Renault-Nissan
미쓰비시와 함께 SUV 기반의 전기차 플랫폼을 공동 개발 (2020년) 12종의 순수전기차 출시. 70%는 공용 플랫폼 적용 (2022년) 전체 판매의 30%를 전동화 차량으로 확대할 계획 (2022년)
K-ZE (2019년)
BMW
5세대 파워트레인을 개발 완료해 iX3에 적용할 것 (2020년) 25종의 전동차를 출시할 계획. 12종은 순수 전기차, 나머지 13종은 플러그인 하이브리드 (2025년)
MINI-BEV (2019년) iX3 (2020년) i4, iNEXT (2021년)
Volvo
내연엔진 자동차 생산을 중단하고 전동화 차량만 생산(2019년) 5개 모델의 전기차를 출시 (2021년)
총 100만대의 전기차를 판매할 계획 (2025년)
XC40 (2019년)
Tesla 테슬라가 상하이 기가팩토리 공장에서 모델 3과 모델 Y 차량 양산 (2021년)
상하이 기가 팩토리는 25만대 생산을 시작으로 50만대까지 확장 (2021년) 모델Y (2019년) Ford 40종의 전동차를 출시. 그 중 16종은 순수 전기차로 출시할 것 (2022년)
전기차 개발에 110억 달러를 투입할 계획 (2022년)
모델E (2019년) 마하1 (2020년)
Honda
CATL과 배터리를 공동 개발해 중국에 시판 예정인 보급형 EV에 탑재(20년) 전기차와 하이브리드 차량을 포함한 전동차 비율을 65%로 끌어올릴 계획 (2030년)
어반EV (2019년)
Hyundai/Kia
주행거리 500km 이상의 전기차 출시할 것 (2020년)
전동차 38개, 전기차 라인업 14개로 확대. 친환경차 2위, 전기차 3위가 목표 (2025년)
쏘울 부스터 (2019년) NE (2020년) 자료: 업계자료, 한화투자증권 리서치센터
2. High-Nickel 양극재 업체들의 약진
High-Nickel 양극재 업체들의 실적 성장이 크게 나타날 전망
앞으로 High-Nickel 양극재(Nickel 비중 70% 이상) 업체들의 실적 성장에 주목할 필요 가 있다. 국내 High-Nickel 양극재 업체들은 2018년에 증설한 대규모 캐파가 올해와 내 년에 걸쳐 가동되면서 실적 성장이 크게 나타날 것이다. 글로벌 소재 업체 중 High- Nickel 양극재 양산 레퍼런스를 확보한 업체가 적고, 신규 업체의 진입도 어려운 구조기 때문에 High-Nickel 양극재 업체들 중심으로 전기차 시장 확대 수혜가 기대된다.
국내 High-Nickel 양극재 업체들은 대규모 신규 캐파가 2019~2020년 사이에 본격적으로 가동되기 시작
국내 대표적인 High-Nickel 양극재 업체는 에코프로비엠과 엘앤에프다. 에코프로비엠은 Nickel 함량이 80~90% 이상인 NCA와 NCM 811 양산이 가능하고, 엘앤에프도 Nickel 함량이 70~80% 이상인 NCM 양극재 양산 레퍼런스를 확보한 것으로 추정된 다. 에코프로비엠은 지난해 7월에 연산 2만 8천 톤 대규모 캐파 증설에 들어갔으며, 엘앤 에프도 지난해 5월과 올해 2월, 2차례에 걸쳐 연산 2만 4천 톤 규모의 대규모 캐파를 증 설중이다. 2018년부터 증설한 물량이 온기 반영되는 2020년 에코프로비엠의 매출액은 올해 대비 90% 이상 성장한 1.6~1.7조 원, 엘앤에프는 올해 대비 2배 이상 성장한 1.1~1.2조 원에 이를 것으로 전망한다.
우리는 High-Nickel 양극재 업체들의 실적 성장 가능성이 높다고 판단한다. 국내 업체 들은 2008~2009년, 2011~2012년, 2015년에 대규모 투자로 감가상각비가 증가하면서 영업적자를 기록한 바 있다. 이 같은 경험을 바탕으로 최근 대규모 설비 투자는 증설 라 인마다 안정적인 수요를 확보하고 투자하는 것으로 추정된다. 자동차는 한 번 모델이 생 산에 들어가면 5~7년간 양산되기 때문에 2차전지 업체들이 소재 공급을 안정적으로 확 보하기 위해 중장기 공급 계약을 진행할 가능성이 높다는 점도 긍정적이다.
[그림11] 에코프로비엠의 캐파는 18만 톤까지 확대될 전망
주: 연초 생산 캐파 기준
자료: 에코프로비엠, 한화투자증권 리서치센터 0
30,000 60,000 90,000 120,000 150,000 180,000
2017 2019E 2021E 2023E
(톤)
양극재(NCA, NCM)
15 [그림12] 엘앤에프는 매년 1만 톤 이상 증설이 기대돼
자료: 엘앤에프, 한화투자증권 리서치센터
2025년까지는 Advanced 전지의 수요가 안정적으로 유지될 전망
EV용 2차전지는 2025년까지 Advanced 전지가 대세를 이루고, 그 이후 차세대전지의 등장이 예상된다. Advanced 전지는 리튬이온배터리의 연장선에서 성능 향상과 원가 절 감을 위해 기존 소재 개선 또는 신소재를 적용한 것을 의미한다. 차세대전지는 리튬이온 배터리와 상이한 전지 메커니즘과 재료를 통해 획기적인 성능을 구현할 수 있는 전지다.
2018년 기준 리튬이온배터리 양극재는 LFP, NCM 622, NCM 523, NCA 등이 전체 시 장의 78%를 차지했고 음극재는 천연 흑연과 인조 흑연이 주로 사용된 것으로 추정된다.
양극재의 경우 2020년 초부터는 Nickel 함량 70~80% 이상의 NCM과 Nickel 함량이 90% 이상인 NCA+가 적용될 가능성이 높고 2020년 중반부터는 Nickel 함량 90% 이 상인 Gen4급이 양산 될 가능성이 높다. 실리콘 음극재도 올해부터 5% 내외로 첨가물 형태로 사용될 것으로 기대된다. 2020년 중반까지도 신소재 개발을 통한 리튬이온배터리 의 성능 개선 여지가 여전히 남아있는 것이다.
[그림13] 2 차전지 기술 로드맵 – 2020 년대 중반까지는 Advanced 전지가 대세를 이룰 것
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 0
10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000
2016 2018 2020E 2022E
(톤)
양극재(NCM) 추가 증설
전망
2018~ 2021~ 2023~ 2025~ Next Gen.
CCS (12㎛↓)
Water Based Ceramic Coating
ASSB Solid
Electrolyte (Sulfide Ceramic) CCS
(9㎛↓)
Graphite Si Composite
(Si 5% ↑) Si Composite Li Metal (Si 10% ↑)
SiOx NCM 523
NCM 622 High Ni
NCMA NCM Sulfur
(Ni90% ↑) NCM 811
NCM 712 Cathode
Anode
Separator
&
Electrolyte
[그림14] 신소재 개발을 통한 배터리 성능 개선 여지는 여전히 남아 있어
자료: 삼성SDI, 한화투자증권 리서치센터
High-Nickel 양극재 시장은 이제 성장 초입 국면
우리는 High-Nickel 양극재 시장이 성장 초입에 들어섰다고 판단한다. 전체 EV용 양극 재 출하량에서 Nickel 함량이 50% 이상인 양극재가 차지하는 비중은 지난해를 기점으로 50%를 넘어서기 시작했다. NCM 622과 523이 지난해부터 급격하게 늘기 시작했다는 것은 이전부터 개발해온 제품이 지난해에 본격적으로 채용됐다는 점을 의미한다. 신규 소재가 완성차 양산에 적용되기 까지 3~5년 이상 시간이 소요되고, 적용된 이후에는 5~7년 이상 수요가 유지된다. 2020년 초에 Nickel 함량 80% 이상의 양극재가 시장을 대표하는 제품이 되면 2025년 이후까지도 수요가 유지될 가능성이 높다.
[그림15] 양극재 출하량 – 2018년, Ni 함량 50% 이상 제품 확대 [그림16] NCM 622과 523의 성장률이 가장 크게 나타나
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 자.료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000
2014 2015 2016 2017 2018
(톤) LFP NCM622
NCA NCM523
NCM111 Others
-50 0 50 100 150 200 250 300
0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000
LFP NCM622 NCA NCM523 NCM111 (톤) 2017년 2018년 (%)
YoY성장률(우)
17 [그림17] High-Nickel 양극재 수요는 2025 년까지도 안정적으로 유지될 전망
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
High-Nickel 양극재는 높은 에너지 밀도, 안전성, 긴 수명, 비용 절감이 특징
그렇다면 High-Nickel 양극재 수요가 증가하는 이유는 무엇일까? High-Nickel 양극재 를 통해서 배터리의 에너지 밀도 개선, 안전성과 수명 증가, 비용 절감이 가능하고 이는 전기차의 상품성 개선과 직결되기 때문이다.
High-Nickel 양극재는 현재 기술적으로 가장 앞선 제품이다. 양극재 트렌드를 살펴보면, 1990년 초에는 에너지 용량과 수명 특성이 양호한 LCO가 광범위하게 사용되었다. 1990 년대 말에 LCO 전지가 이론 용량에 근접하면서 발화, 폭발의 필드 사고 위험이 증가하 자 LNO(용량), LMO(안전성), LFP(안전성, 저렴) 등의 소재가 개발되었다. NCA는 2000년대 초반에 등장했으며 Ni의 에너지 밀도, CO, AI의 니켈 원자 움직임 억제, AI의 저항 감소(출력) 등의 장점을 조합한 컨셉으로 높은 에너지 밀도, 고출력이 특징이다.
NCM과 NCA는 Ni 함량을 80% 이상으로 늘린 제품들이 등장하기 시작
NCM은 2000년대 후반, NCA의 안전성 문제를 개선하기 위해 등장한 소재다. 소재 설 계 컨셉은 LNO의 에너지 밀도, LCO의 파워, LMO의 안전성 등의 장점 조합이다.
Nickel 함량 80% 이상 NCM과 NCA의 에너지 밀도는 kg당 250~300Wh, 수명주기는 1000 싸이클 이상으로 높은 에너지 용량과 긴 수명이 특징이다. 두 제품 모두 원재료 가 격이 비싼 CO 함량을 줄이고 에너지 밀도가 높고 비용이 저렴한 Ni 함량을 늘리는 방 향으로 개발이 진행되고 있다.
0 20 40 60 80 100
2016 2018 2020E 2022E 2024E
(%) Others LFP LMO NCA NCM811 NCM523/622 NCM111 LCO
NCMA
[표5] 양극활물질의 종류 및 특성
구분 LCO NCM NCA LMO LFP
분자식 LiCoO2 Li[Ni, Co, Mn]O2 Li[Ni, Co, Al]O2 LiMn2O4 LiFePO4
리튬/코발트 리튬/니켈/코발트/망간 리튬/니켈/코발트/알루미늄 리튬/망간 리튬/철/인
구조 층상구조 층상구조 층상구조 스피넬 구조 올리빈 구조
전지용량 145 mAh/g 120~240mAh/g 160~240mAh/g 100 mAh/g 150 mAh/g
작동전압 3.7 V 3.6 V~ 3.6 V~ 4.0 V 3.2 V
안전성 높음 다소 높음 낮음 높음 매우 높음
수명 높음 중간 높음 낮음 높음
난이도 쉬움 다소 어려움 어려움 다소 어려움 어려움
용도 소형 소형, 중대형 중형 중대형 중대형
국내 업체 엘앤에프, 코스모신소재 엘앤에프, 코스모신소재 에코프로 포스코
해외 업체 Shanshan, Umicore Umicore, Nichia Sumitomo, BASF Quindao, Mitsui Pulead 자료: 업계자료, 한화투자증권 리서치센터
NCM과 NCA의 안정적인 비용 구조는 전기차 상품 개선에도 도움이 될 전망
앞으로 NCM과 NCA의 비용 구조는 더 안정적으로 변할 것이다. 에너지 밀도가 높아지 면서 kWh당 소요되는 양극재 질량은 점차 낮아지고, 이 안에서 코발트의 비중도 줄고 있기 때문이다. NCM 111 기준으로 1kWh 배터리 용량에 약 2kg의 양극재가 소요되었 다면 NCA와 NCM 811에서 소요되는 양극재는 1.5kg로 감소하고, 코발트 함유량은 NCM 111 대비 70% 정도 줄어든 것으로 추정된다. 이에 따라 투입되는 원재료 기준으 로 NCM 111과 두 제품의 원가를 비교하면 약 30% 이상의 절감 효과가 기대된다.
소재 개선을 통한 1) 에너지밀도 상승, 2) 비용 절감 효과는 전기차에서도 나타난다. 배터 리의 주요 원재료인 메탈의 구입 비용은 단위 질량(kg)당 단가로 결정되는 반면, 2차전지 업체들이 완성차 업체들에게 배터리를 판매하는 가격은 배터리 용량(kWh)당 단가로 결 정되기 때문이다. 2014년형 BMW i3에는 60Ah 배터리가 탑재된 반면 2017년형 BMW i3에는 94Ah 배터리가 탑재됐다. 기존 60Ah 배터리 셀과 비교해 크기는 동일하지만, 용 량은 늘어난 것으로 차체 설계 수정 없이 주행 거리를 늘렸다.
2017년형 BMW i3는 전작 대비 사용가능 용량이 47% 가량 개선됐으며, 주행거리도
50% 가량 상승했다. 두 차량의 실제 가격을 비교해보면 BMW i3 (94Ah)의 가격은
36,150 유로인 반면, BMW i3 (60Ah) 가격은 34,950 유로로 2017년형 BMW의 주행거
리가 대폭 개선됐지만 가격은 3% 정도 차이 밖에 나지 않는다. 소재 개선을 통한 에너지
밀도 상승이 상품성 확보에도 효과가 발휘되고 있다.
19 [그림18] 양극재 원재료 구성 – 최근에는 1kWh당 1.5kg 수준 [그림19] 양극재 원재료 비용 추정 – High-Nickel에서 비용 절감
자료: 업계자료, 한화투자증권 리서치센터 주: 메탈 가격은 2018년 평균 가격 기준으로 계산
자료: LME, 한화투자증권 리서치센터
[그림20] BMW i3 의 배터리 개선에 따른 효과
자료: Inside EVs, 한화투자증권 리서치센터
High-Nickel 양극재는 코발트 비중을 줄이면서 원재료 가격 변동에 따른 원가 부담 감소
우리는 High-Nickel 양극재 업체들이 중장기적으로 안정적인 이익 확보가 가능하다고 판단한다. High-Nickel 양극재는 코발트 함량이 10% 미만으로 낮아지면서 판가와 비용 변동이 적기 때문이다. 양극재 판가는 일반적으로 원재료비, 제조 비용, 기타 판관비, 마 진 등이 합쳐져서 결정된다. 여기서 톤당 가격이 가장 비싼 코발트 함량이 높은 제품일수 록 원재료비 비중이 커진다. LCO의 경우 많게는 판가의 70% 이상이 원재료비로 구성되 며 코발트 가격 급락시 재고 비용 부담이 커진다. 지난해 LCO가 전체 매출 비중의 80%
인 코스모신소재는 코발트 가격이 29% 급락하던 하반기 영업이익이 상반기 대비 24%
감소했다. 반면, 에코프로는 캐파 증설과 설비 효율화를 바탕으로 오히려 영업이익률이 1~2%p 상승하면서 High-Nickel 양극재의 안정적인 이익률을 입증했다.
0 400 800 1,200 1,600 2,000
NCM111 NCM523 NCM622 NCM811 NCA (g/kWh)
리튬 니켈 망간 코발트 알루미늄
0 10 20 30 40 50
NCM111 NCM523 NCM622 NCM811 NCA (달러/kWh)
원재료 비용
[그림21] 양극재 가격 구성
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[그림22] 코발트 가격은 최근 소폭 반등 [그림23] 에코프로의 매출액 및 영업이익률 추이
자료: LME, 한화투자증권 리서치센터 자료: Wisefn, 한화투자증권 리서치센터
EV향 High-Nickel 양극재는 공급 부족 상황에 직면
국내 High-Nickel 양극재 업체들은 공급 부족 수혜도 기대된다. High-Nickel 양극재 시장을 선점하기 위해서는 NCM 523, 622 또는 NCA 양산 능력을 이미 갖춰야 하는데 현재 양산 레코드를 가진 업체가 적기 때문이다. 신규 소재 업체가 배터리 공급망에 합류 하기 위해서는 5년 이상의 시간이 소요되므로, 앞으로 양극재 시장도 기술력을 확보한 소수 업체들만 살아남는 구조로 변할 것이다.
2018년 기준 EV향 NCA는 스미토모가 전체 시장의 90% 이상인 것으로 추정된다.
NCM 523과 NCM 622 제품을 대규모로 양산하는 업체는 내재화 물량을 제외하면 Nichia, Umicore, 엘앤에프, Easpring, ShanShan, Xiamen 정도다. NCA와 NCM 811을 양산하는 에코프로비엠과 후발주자인 포스코ESM을 감안하더라도 High-Nickel 양극재 업체는 10개 내외다. 고용량 리튬이온배터리를 양산 가능한 글로벌 업체가 10개 내외고, 글로벌 배터리 업체들이 안전한 소재 공급을 위해 2~3개의 업체를 벤더로 확보해야 된 다는 점을 감안하면 High-Nickel 양극재 공급 업체는 여전히 부족하다.
·Sales
·Administration
·Delivery
·Insurance
·Scale
·Yield
·Loss rate Li/Co/Ni/Mn/
AI/Fe/P ...
·Carbonate
·Hydroxide
·Precursor
Margin
Cathode Material Price Material Cost Mfg Cost Other Cost
Process cost
0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 120,000
15/06 16/06 17/06 18/06
(달러/톤)
코발트 가격
0 2 4 6 8 10 12
0 50 100 150 200 250
1Q16 3Q16 1Q17 3Q17 1Q18 3Q18 (십억원) (%)
매출액(좌) OPM(우)
21 EV용 2차전지 양극재
시장은 다른 수요처와 달리 진입장벽이 높아
우리는 앞으로 EV용 2차전지 양극재 시장은 신규 업체가 등장하기 어려운 시장이 될 것 으로 전망한다. 그동안 양극재 시장에서 신규 업체가 계속 등장했던 이유는 전기차 판매 량이 시장 침투율 1% 내외 수준에 머물면서 제품의 표준화가 이뤄지지 않았기 때문이 다. LCO, LFP, LMO, NCA, NCM 등 신소재가 계속해서 등장했고, 안전성, 에너지용 량, 원가 측면에서 어떤 양극재가 가장 전기차 배터리에 적합한지 의견이 분분했다. 하지 만, 전기차 시장 침투율이 5~10% 대로 진입하는 구간인 현 시점에서 양극재의 방향성 은 High-Nickel 계열로 좁혀졌다. 앞으로는 양산 레퍼런스를 확보한 가운데 선제적으로 대규모 캐파 증설에 들어간 업체들만이 살아남을 가능성이 높다.
[그림24] EV 용 High-Nickel 양극재 양산 업체는 10 개사 내외로 추정
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[표6] 양극재 서플라이 체인 전망
삼성 SDI LG 화학 SK
이노베이션 파나소닉 무라타 AESC Hitachi ATL BYD
양극재
NCM
Umicore ● ● ● ● ● ● ● ●
Nichia ● ● ● ● ●
앨엔에프 ● ● ●
포스코 ESM ● ●
코스모신소재 ● ●
ShanShan ● ● ● ● ● ●
Easpring ● ● ● ● ● ●
Mitsui ● ●
NCA
Sumitomo ● ●
에코프로 ● ● ● ●
BASF ● ● ●
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
0 10,000 20,000 30,000 40,000
Sumitomo Xiamen BYD Easpring Umicore LGC Nichia Jinhe ShanShan L&F + Umicore (톤)
NCM 622/523 NCA
3. 2 차전지 장비 업체의 반등
올해 국내 2차전지 장비 업체들의 합산 매출액은 전년대비 40% 이상 성장이 기대돼
우리는 올해 국내 2차전지 장비 업체들의 합산 매출액으로 전년대비 45% 성장한 7940 억 원을 전망한다. 2020년까지는 연평균 30~40% 이상 성장이 기대된다. 앞으로 2~3년 간 2차전지 업체들이 2~3배 이상 증설에 들어가면서 장비 업체들이 성장할 수 있는 환 경이 조성되었기 때문이다. 중국 주요 2차전지 업체들의 투자는 국내 장비 업체들에게 기회가 될 수 있다. 국내 업체들의 장비는 일본 업체 대비 가격 경쟁력이 높고, 3원계 배 터리 제조 라인에 납품한 이력 때문에 중국 업체들의 수요가 클 것으로 예상된다.
올해 글로벌 2차전지 업체들의 CAPEX는 전년대비 15% 증가한 120억 달러가 전망된 다. 2020년에는 2차전지 업체들의 목표 캐파를 고려했을 때, 올해보다 2차전지 부문 투 자가 더욱 커질 것이다. LG화학과 SK이노베이션은 전사 CAPEX 증분의 대부분은 2차 전지 사업부가 차지할 것으로 보인다. 2차전지 업체들의 CAPEX 투자 규모가 커지면서 국내 배터리 업체들의 수주 잔고도 크게 증가하고 있다. 피엔티나 피앤이솔루션의 경우 현재 수주잔고는 2018년 매출액 수준인 것으로 추정된다.
올해는 대규모 수주, 신규 개발 비용 감소 등으로 이익률 회복이 기대돼
국내 주요 2차전지 장비업체들의 2018년 합산 매출액은 전년대비 30% 성장한 5494억 원을 기록한 반면, 합산 영업이익률은 오히려 3%p 가량 감소했다. 최근 배터리 스펙 향 상과 제조 설비의 최신화가 이뤄지면서 신규 장비 개발이 필요했기 때문이다. 배터리 셀 은 에너지 밀도가 셀당 111Ah인 제품이 등장했고 원통형은 21700이 새 규격으로 자리 잡았다. 2차전지 내부 셀의 제조 공법은 Stacking 방식으로 바뀌고 있으며 배터리 셀 제 조 속도도 기존 12ppm에서 30ppm으로 개선되었다. 국내 2차전지 장비 업체들은 이 같 은 상황에서 개발비 증가와 신규 인력 채용 덕분에 비용이 크게 증가한 것으로 추정된다 우리는 국내 2차전지 장비 업체들의 올해 합산 매출액으로 전년대비 45% 성장한 7940 억 원을 전망하며, 이익 측면에서도 성장세를 보일 가능성이 높다고 판단한다. 올해부터 는 대규모 수주에 따른 규모의 경제 효과가 발휘되고, 배터리 양산 라인 스펙 변경도 일 단락되면서 신규 장비 개발 비용 부담도 덜할 것으로 기대된다.
[그림25] 글로벌 2 차전지 업체들의 CAPEX 는 증가 추이를 보일 전망
자료: Bloomberg, 한화투자증권 리서치센터 0
2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000
2015 2016 2017 2018 2019E 2020E
(백만달러)
삼성SDI LG화학 SK이노베이션 CATL 파나소닉
23 [그림26] 주요 2차전지 장비 업체 합산 실적 전망 [그림27] 주요 2차전지 장비 업체 합산 매출액 전망
자료: Wisefn, 한화투자증권 리서치센터 자료: Wisefn, 한화투자증권 리서치센터
[그림28] 삼성SDI의 111Ah 배터리 셀 [그림29] LG화학의 21700 원통형전지
자료: 삼성SDI, 한화투자증권 리서치센터 자료: LG화학, 한화투자증권 리서치센터
5%
6%
7%
8%
9%
10%
0 150 300 450 600 750 900
2016 2017 2018E 2019E
(십억원)
합산 매출액(좌) OPM(우)
0 150 300 450 600 750 900
2016 2017 2018E 2019E
(십억원)
피엔티 피앤이솔루션
디에이테크놀로지 엠플러스
이노메트리 대보마그네틱
2차전지 생산 공정은 1) 전극 공정, 2) 조립 공정,
3) 활성화 공정으로 구분
2차전지 장비는 생산 공정별로 구분 할 수 있다. 먼저 2차전지 생산 공정을 살펴보면 크 게 전극 공정, 조립 공정, 활성화 공정으로 분류된다. 전극 공정은 양극(+), 음극(-) 극판 을 만드는 공정이다. Mixing 단계에서 활물질, 도전제, 바인더를 섞고 이를 Coating, Pressing, Slitting, Drying 단계를 거치면서 극판에 각 소재를 도포하고 건조시켜 각각의 양극판과 음극판, 분리막 등으로 만든다. 조립 공정은 전극과 원재료를 가공 및 조립해서 완성품을 만드는 공정이다. Notching(단판 극판 제조), Stacking(일정한 두께로 쌓음), Tab Welding(전류를 한 곳에 모음), Packaging(전지 밀봉), Degassing(가스 불순물 분출) 공정을 거쳐 최종 형상이 완성된다. 활성화 공정은 조립 공정에서 완성된 전지를 충·방전 하여 전기적 특성을 부여한다.
전극 공정에는 롤투롤 장비가 사용되며 국내 대표적인 제조 업체로 피엔티, 씨아이에스 가 있다. 롤투롤 장비는 전극 공정뿐만 아니라 동박 제조 설비로도 활용된다. 조립 공정 에는 Notching, Stacking, Tab Welding, Packaging 등의 조립 장비가 사용되며 제조 업체 로는 엠플러스, 디에이테크놀로지, 엔에스 등이 있다. 조립 장비 업체들은 최근 공정 전 체를 한번에 공급하는 Turn-Key 기반 수주를 확대하고 있다. 활성화 공정에는 피앤이솔 루션의 충·방전 장비가 사용되며 이후에는 셀 수명 주기 테스트도 진행된다. 그외 장비로 는 탈철(Fe)을 위해 대보마그네틱의 자력선별기(ENF)가 사용되며 최종 검사로는 이노메 트리의 X-ray 검사장비가 활용된다.
[그림30] 2 차전지 제조 공정과 주요 업체
자료: 한화투자증권 리서치센터
Mixing Coating Pressing
Slitting
Drying
Punching
Grading
Formation, Aging Dry Room ASS'Y
ASS'Y Dry Room
Degas
Formation, Aging
Grading
LIPB
LIB
롤투롤장비:
피엔티, 씨아이에스 .
전지 제조장비:
엠플러스, 엔에스 디에이테크놀로지 .
충·방전/
수명 검사 장비:
피앤이솔루션 탈철장비:
대보마그네틱
X-ray 검사장비:
이노메트리
25 국내 장비 업체중 독자적인
기술력을 바탕으로 2차전지 밸류체인 전체에 장비를 납품하는 업체의 성장 가능성이 크다고 판단
우리는 장비 업체들 중 1) 독자 기술력을 확보해 경쟁사가 적고 2) 전체 2차전지 밸류체 인에 납품이 가능하며 3) 국내외 고객사가 다변화된 업체를 주목해야 된다고 판단한다. 2 차전지 관련 장비 중에서는 2차전지 제조에 특화된 장비 업체보다 배터리 안전성과 수율 향상에 도움이 되는 탈철 장비와 X-ray/충•방전 검사장비, 롤투롤 장비 등을 만드는 업체들의 실적 성장이 클 것으로 기대된다.
탈철 장비, X-ray/충•방전 검사 장비, 롤투롤 장비 시장은 선두권 업체가 독보적인 기 술력을 가진 니치 마켓이다. 이 부문 선두 업체들은 특정 고객사에 치우치지 않고 국내외 주요 배터리 업체에 모두 장비를 납품하고 있으며 탈철 장비와 롤투롤 장비는 2차전지 소재 업체들도 필수 장비로 사용하면서 수요가 견조할 것으로 예상한다.
[그림31] 성장이 기대되는 2 차전지 장비 업체 조건
자료: 한화투자증권 리서치센터
독보적인 기술력으로 시장 내 선두 지위를 차지한 업체들은 성장 가능
4. 중국 2 차전지 업계 구조조정이 주는 기회
중국 2차전지 산업이 3원계 배터리로 재편되면서 국내 밸류체인에게도 기회가 열려
우리는 중국 2차전지 산업이 3원계 배터리 중심으로 재편되면서 국내 2차전지 밸류체인 에게 기회가 열렸다고 판단한다. 글로벌 완성차 업체들은 중국 시장 공략을 위해 로컬 2 차전지 업체를 첫번째 벤더로 선택하고 있다. 하지만, 2018년 중국 배터리 생산량의 70% 이상이 상위 5개 업체에게 집중되어 있고, 이중 3원계 배터리에 대응 가능한 업체 는 4개사로 추정된다. 중국 내 글로벌 OEM 업체들이 전기차 생산을 시작하면서 3원계 배터리 수요가 확대될수록 국내 2차전지 밸류체인의 수혜도 커질 것으로 기대된다.
2018년 중국 내 순수 전기차(EV, PHEV) 판매량은 130만 대로 전세계 전기차 판매량의 50%를 상회한다. 중국의 지난해 완성차 판매량은 2800만 대 수준인데 중국 내 전기차 시장의 성장성을 감안하면 글로벌 완성차 업체들이 반드시 잡아야 되는 전기차 시장이 다. 글로벌 완성차 업체들은 중국 업체와 협력을 통해 중국을 공략한 바 있다. 폭스바겐 은 중국의 SAIC, JAC 등과 협력하고 있으며, 도요타는 GAC, FAW, 다임러는 BYD와 기술 제휴를 맺었다. 글로벌 OEM 업체들이 중국 지역에서 전기차를 본격적으로 생산하 기 시작하면 배터리도 중국 로컬 업체들을 중심으로 공급 받을 것으로 예상된다.
[그림32] 지난해 중국의 전기차 월별 판매량은 2017 년 동월대비 80% 이상 성장세 유지
주: EV + PHEV 합산 기준
자료: Marklines, 한화투자증권 리서치센터
-100 0 100 200 300 400 500
0 40,000 80,000 120,000 160,000 200,000
16/01 16/07 17/01 17/07 18/01 18/07 19/01
(대) (%)
중국 YoY성장률(우)
27 [그림33] 글로벌 완성차 업체들은 중국 자동차 시장 공략을 위해 로컬 업체들과 협력
자료: 업계자료, 한화투자증권 리서치센터
중국 내 2차전지 산업은 3원계 배터리를 다룰 수 있는 5개 업체 중심으로 재편될 전망
우리는 중국 2차전지 산업이 중장기적으로 5개 업체 내외로 재편되고 부족한 배터리 공 급을 국내 업체가 담당할 가능성이 높다고 판단한다. 중국 내 전기차 침투율이 3~4%를 넘어선 시점에서 소수 2차전지 업체들만 성장하고 있고, 배터리 품질 논란까지 대두되면 서 기술력을 확보 못한 업체들은 도태되고 있다. 2018년 중국 배터리 업체들의 생산량은 전년대비 20GWh(YoY +52%) 증가했는데, 상위 5개 업체들의 합산 출하량만 20GWh 증가했다. 상위 5개 업체의 중국 내 점유율은 2017년 54%에서 2018년 70%로 커졌다.
우리는 소수 업체에게 성장이 집중된 현상이 3원계 배터리 기술 유무와 직결된다고 판단 한다. 2018년에 3원계 배터리를 1GWh 이상 양산한 중국 업체는 CATL, BYD, Lishen, Farasis, EVE 정도로 추정된다. 3원계 배터리 양산이 가능한 이 업체들만이 지난해 배터 리 출하량이 의미있게 증가했다. 최근 중국 시장관리감독총국은 2018년 BYD, 베이징신 에너지차 등 7개 완성차 업체가 배터리 성능 및 안전 문제로 총 13만 5751대 규모의 리 콜을 실시했다고 발표했다. 이는 중국의 한 해 순수전기차 판매량 10%가 넘는 규모로 배터리 문제로 인한 화재사고 발생 빈도도 판매량과 비례해 증가하고 있다.
글로벌 OEM들은 중국 시장 공략을 위해 중국 로컬 업체와 국내 업체 이원화 체계로 갈 가능성이 높아
중국 내 3원계 배터리를 양산 할 수 있는 업체가 부족하고, 배터리 품질 문제가 끊임없이
불거지는 상황에서 글로벌 OEM 업체들이 중국 2차전지 업체에게만 배터리 공급을 맡
기기에는 부담이 될 수 밖에 없다. 중국의 전기차 보조금이 사라지고, 본격적인 경쟁이
시작되는 2020년 이후로는 국내 2차전지 업체들도 중국 지역 성장이 크게 나타날 것으
로 기대한다.
[그림34] 중국 2 차전지 업체들의 중대형전지 생산량은 상위 업체 중심으로 성장
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[그림35] 상위 5 개 업체의 출하량 점유율은 2017 년 54%에서 2018 년 70%로 증가
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[그림36] 중국의 3 원계 배터리 출하량 – 대부분 로컬 완성차 업체가 주 고객
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 0
5 10 15 20 25
CATL BYD Farasis Guoxuan Lishen EVE BAK Wanxiang (GWh)
2017 2018
0 20 40 60 80
2017 2018
(%) CATL BYD Farasis Guoxuan Lishen
0 2 4 6 8 10 12
CATL BYD Farasis Lishen EVE
(GWh)
NCM111 NCM523 NCM622
29 중국 2차전지 업체들의 설비
투자는 3원계 배터리에 집중되면서 국내 장비 업체도 수혜를 받을 것으로 기대돼
우리는 중국 2차전지 산업의 재편이 국내 장비 업체들에게 기회로 작용한다고 판단한다.
중국 상위 8개 업체의 2018년 합산 캐파는 122GWh며 2025년에는 이보다 3배 가량 증 가한 464GWh에 이를 것으로 전망된다. 앞으로 대형 로컬 업체들 중심으로 진행될 설비 투자는 3원계 배터리 캐파일 가능성이 높다. 중국 2차전지 업체들은 일본 업체 대비 장 비 가격이 저렴하고, 3원계 배터리 제조 장비 레퍼런스를 확보한 국내 업체들을 장비 벤 더로 확보하고자 할 것이다. 현재 국내 2차전지 장비 업체들의 수주 잔고 비중에서 중국 업체 비중은 평균적으로 30~50% 수준이다. 중국의 캐파 투자가 확대될수록 국내 2차전 지 장비 업체들의 수혜는 확대될 것으로 기대된다.
3원계 배터리 소재를 다룰 수 있는 국내 2차전지 소재 업체들에 대한 수요도 더 증가할 전망
국내 소재 업체들도 수혜가 기대된다. 최근 중국 로컬 업체의 해외 지역 배터리 수주 사 례가 증가하고 있는데, 글로벌 OEM 기준에 맞는 3원계 배터리 양산을 위해서는 국내 소재 업체들과 협력을 늘릴 필요가 있기 때문이다. 지난해 Farasis는 다임러와 140GWh 배터리 물량 공급계약(7년)을 밝혔고, CATL과 AESC는 르노-닛산의 대규모 물량을 수 주한 것으로 추정된다. 최근, 테슬라의 상하이 기가팩토리 물량은 Lishen이 받았다는 외 신이 보도되고 테슬라가 이에 대해 결정된바가 없다고 코멘트 한 사례도 있다. 중국 배터 리 업체들은 글로벌 OEM들의 초기 물량을 대응하기 위해서는 주요 소재 업체들을 2~3 개는 확보해야 할 것이다. 이 중 High-Nickel 양극재를 다룰 수 있는 업체들은 글로벌 시장에서도 몇 없기 때문에 국내 양극재 업체들이 수혜를 받을 수 있다고 판단한다.
[그림37] 중국 주요 2 차전지 업체들은 2025 년까지 300GWh 이상의 캐파 증설에 들어갈 전망
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 0
100 200 300 400 500
2017 2019E 2021E 2023E 2025E
(GWh)
CATL BYD Farasis Lishen Guoxuan BAK EVE Wanxiang
5. 원통형전지 시장의 성장
원통형전지의 수요 성장이 지속되면서 NCA의 수요도 꾸준히 유지될 전망
일각에서는 중대형전지향 수요가 큰 NCM 양극재의 성장성은 높다고 보는 반면, 원통형 전지가 주 수요처인 NCA 양극재의 성장에 대해서는 우려하기도 한다. 하지만, 우리는 원통형전지 수요가 2025년까지 연평균 30% 이상 고성장이 지속되는 가운데 NCA 양극 재의 성장도 계속될 것으로 판단한다. 1) Power/Garden tool 수요가 견조한 가운데 2) E-bike, 전동스쿠터, Heavy Industry 분야에서 신규 수요가 창출되고 있고 3) 테슬라의 상하이 기가팩토리 투자와 원통형전지를 채용한 신규 전기차 출시가 임박하면서 EV향 시장도 성장하고 있기 때문이다.
소형 리튬이온배터리 시장 내 원통형전지 수요는 2018년 42억 셀에서 2025년 286억 셀 로 7배 이상 증가가 전망된다. 어플리케이션 별로는 EV, E-Bike, Power/Garden Tool 부 문 중심의 성장이 기대된다. EV 수요가 연평균 37%로 가장 높은 성장세가 예상되고, E- Bike와 Power/Garden Tool 수요도 각각 연평균 35%, 21%의 높은 성장률이 전망된다.
Power Tool 시장은 리튬이온배터리 채용률이 85%에 다다르면서 성장성에 대한 우려가 제기되고 있다. 하지만, 전동공구 배터리 용량은 기존 1.5Ah에서 8Ah까지 종류가 다변 화되고 있다. 이에 더해 최근 개발된 21700 원통형전지는 18650 원통형전지 대비 에너 지 용량이 50% 향상되고, 수명과 출력도 극대화되었다. 21700이 원통형전지의 새로운 표준으로 자리 잡아가면서 견조한 수요는 지속될 것으로 기대된다.
[그림38] 소형전지 수요 – 원통형전지 내 EV 비중은 지난해 20%에서 25 년 50%까지 성장 전망
주: 원통형은 xEV 수요 포함
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 0
5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000
2011 2013 2015 2017 2019E 2021E 2023E 2025E
(백만 셀)
원통형 각형 폴리머형
31 [그림39] 소형 리튬이온배터리 어플리케이션별 수요 전망
주: 원통형은 xEV 수요 포함
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터
[그림40] Makita 의 전동공구 라인 업 – 배터리 용량은 1.5Ah 에서 지속적으로 증가
자료: Makita, 한화투자증권 리서치센터
[그림41] 21700 원통형전지는 18650 원통형전지 대비 에너지 용량이 50% 향상
자료: 삼성SDI, 한화투자증권 리서치센터 0
5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000
2011 2013 2015 2017 2019E 2021E 2023E 2025E
(백만 셀)
Note PC Mobile Phone Tablet PC Wearable Power Bank Power/Garden Tool
E-Bike xEV
Others
18mm
65mm
18650원통형 배터리 21700원통형 배터리 21mm
70mm
E-Bike와 전동스쿠터는 배터리 용량만 스마트폰 대비 약 2~10배 이상 증가
E-Bike와 전동스쿠터 시장의 성장도 원통형전지 수요를 크게 증가시킬 것이다. 기존에 스마트폰에 채용되던 배터리 용량이 3,000~4,000mAh 내외였다면 E-Bike에 탑재되는 배터리 용량은 5,000~10,000mAh, 전기스쿠터에 탑재되는 배터리 용량은 15,000~
40,000mAh 수준이다. 스마트폰 대비 약 2~10배이상 탑재량이 증가한다. E-Bike 시장 에서 리튬이온배터리 채용률이 상승하면 배터리 용량만 전동공구 대비 2~3배 가량 되기 때문에 원통형전지 수요 성장은 더 클 것으로 예상된다. Heavy Industry 분야수요도 기 대해 볼 만하다. Folklift의 경우 예상되는 배터리 용량이 10~50kWh 수준이며, Excavator는 15~200kWh에 이를 것으로 예상되기 때문이다.
[그림42] E-Bike 와 전동스쿠터의 배터리 용량은 스마트폰 대비 2~10 배 이상 증가
자료: 한화투자증권 리서치센터
[그림43] 글로벌 E-bike 판매량 전망
자료: SNE리서치, 한화투자증권 리서치센터 0
5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000
스마트폰 E-Bike 전기스쿠터
(mAh)
배터리 용량
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E
(만대)
전체 LIB
33 [그림44] 중장기적으로는 산업용 장비 시장에서도 리튬이온배터리 수요가 성장할 전망
자료: 업계자료, 한화투자증권 리서치센터
EV향 원통형전지 수요가 증가하면서 국내 업체들도 수혜를 받을 수 있는 환경이 조성돼
우리는 EV향 원통형전지 수요가 꾸준히 증가하면서 국내 2차전지 업체들도 수혜를 받을 수 있다고 판단한다. 테슬라는 네바다에 있는 기가팩토리 캐파를 35GWh에서 105GWh 로 확대하고 있으며, 중국 상하이에는 20GWh 규모의 기가팩토리를 건설하고 있다.
2020년부터는 재규어랜드로버, 패러데이 퓨처스, 루시드 모터스 등 원통형전지를 채용한 전기차도 출시될 것으로 예상된다. EV향 원통형전지 수요가 크게 증가하면서 파나소닉 이외의 2차전지 업체들이 수혜를 볼 수 있는 환경이 조성되고 있다.
테슬라의 상하이 기가팩토리 벤더로 국내 2차전지 밸류체인이 들어갈 가능성도 배제할 수 없다고 판단
우리는 테슬라의 상하이 기가팩토리 벤더로 국내 2차전지 밸류체인이 포함될 가능성에도 주목해야 된다고 판단한다. 테슬라의 독점 공급 업체인 파나소닉은 네바다 지역 캐파 증 설에 대응하기도 녹록치 않은 상황이다. 파나소닉의 지난해 영업이익은 36억 달러 수준 으로 2013년 이후 30억 달러 초 중반 수준이 유지되고 있다. 반면, 지난 2년간 평균 CAPEX는 34억 달러로 2013년 대비 60~70% 증가했다. 2019년에도 30억 달러 이상의 CAPEX 투자가 예상되는 가운데 새로운 지역에 대규모 투자를 더 진행하기에는 버거울 것으로 예상된다. 최근 파나소닉이 도요타와 합작사를 설립하면서 기존에 보유한 배터리 공장 중 네바다를 제외한 나머지 5개를 합작사로 넘긴 것도 배터리 사업 운영 비용에 부 담을 느꼈기 때문으로 보인다. 테슬라는 중국 시장을 반드시 공략해야 하는데 가장 든든 한 사업 파트너 없이 신규 시장 진출을 준비해야 되는 상황이다.
지난해 중국 정부가 자동차 분야의 외사 출자 규제를 철폐해준 덕분에 단독출자로 중국
에 투자한 테슬라는 결국 중국 로컬 업체를 배터리 공급처로 선택할 수 밖에 없다. 테슬
라가 상하이 기가팩토리에서 목표로 하는 전기차 생산량은 20만~25만대 수준일 것으로
예상되며, 중장기적으로는 50만대 이상이다. 이를 위해서는 초기에 최소 15~20GWh 이
상의 배터리 캐파가 필요한데 중국 내 EV향 원통형전지를 생산해 본 업체가 없고, NCA
양극재를 다룰 수 있는 업체가 없다는 것은 큰 부담이 된다. 결론적으로 테슬라는 한국 2
차전지 밸류체인을 공급업체로서 고민할 것이고, 원통형전지에 들어갈 양극재로 공급이
부족한 NCA대신 NCM 양극재를 택할 가능성도 배제할 수 없다고 판단한다.
차량 특성에 따라 원통형전지를 채용한 전기차가 점차 늘어날 것으로 기대돼
테슬라 뿐만 아니라 재규어랜드로버, 페러데이 퓨처스, 루시드 모터스 같은 업체들의 원 통형전지 기반 전기차의 등장도 멀지 않았다. 원통형전지는 배터리 출력이 우수하고, 비 용이 저렴하며, 수급이 원활하기 때문에 신규 자동차 업체들이나 퍼포먼스를 중요시하는 완성차 업체들이 채택하고 있다.
재규어랜드로버는 삼성SDI와 2020년 양산 모델에 초기 연간 5GWh 이상의 배터리 공 급 계약을 맺었다. 2020년 후반~2021년에 5만 대 양산을 목표로 하고 있는 루시드 모터 스는 LG화학, 삼성SDI와 모두 손을 잡았다. 페러데이 퓨처스는 LG화학과 배터리 공급 계약을 맺었으며 지난해 6월 20억 달러 투자를 유치하면서 대규모 양산을 준비중이다.
원통형전지는 완성차 업체들의 전기차 모델 라인업이 다양해지고 원통형전지 양산 레퍼 런스를 확보한 업체가 증가하면 모델별 특징에 따라 채용량도 증가할 것으로 기대된다.
[표7] 테슬라의 기가팩토리 투자 관련 뉴스 플로우
일시 주요 내용
2018.08 - 테슬라는 네바다의 기가팩토리1 캐파는 35GWh에 도달 - 2020년까지 예정데로 105GWh까지 캐파 확대 투자 진행
2018.10
- 테슬라가 중국에 공장을 짓기 위해 1억4000만달러(1589억원)를 투입해 공장 부지를 매입 - 향후 3년 이내에 중국에서 첫 전기차를 생산한다는 계획
- 테슬라는 이 부지에 연산 25만대 규모의 전기차 공장을 지을 계획
2018.10 - 테슬라가 상하이 기가팩토리 공장에서 모델 3과 모델 Y 차량을 3년 이내에 생산할 계획 - 공장 가동 시 연간 25만대 생산을 시작으로 50만대까지 확장하는 것이 테슬라의 목표
2018.11 - 일론 머스크는 트위터를 통해 중국 상하이 공장인 기가팩토리의 전기차 배터리 공급은 파나소닉을 포함한 몇몇 기업을 통해 현지 조달 받을 것이라고 코멘트
2019.01
- 일론 머스크 테슬라 CEO는 7일 "오늘 상하이 '기가팩토리' 착공식을 고대한다"며 이 계획을 공식화 - 머스크는 "올여름에 초기 공사를 마무리하고 연말에 모델3 생산을 시작해 내년에는 양산에 도달할
것"이라고 구상을 밝힘
- 상하이 공장의 설립 비용을 두고 20억~50억 달러가 소요될 것이라고 외신은 보도 자료: 국내외 언론, 테슬라, 한화투자증권 리서치센터
[그림45] 파나소닉의 영업이익은 2013년 이후 비슷한 수준 [그림46] 반면 최근 CAPEX는 2013년 대비 60~70% 증가
자료: Bloomberg, 한화투자증권 리서치센터 자료: Bloomberg, 한화투자증권 리서치센터 0
1 2 3 4 5 6
0 15 30 45 60 75 90
2013 2015 2017 2019E
(십억달러) (%)
매출액(좌) OPM(우)
0 1 2 3 4
2013 2015 2017 2019E
(십억달러) CAPEX
