2차전지소재 기업 "엔켐"이 ACC,모로우 회사와 전해액 공급 위한 논의 진행중

엔켐이 신규 유럽 배터리 기업들을 대상으로 수주활동을 벌이고 있다.

오토모티브 셀 컴퍼니 ACC, 모로우 Morrow Batteries 등의 기업에 전해액 공급을 위한 논의가 어느 정도 진행되었다.

모로우와는 전지 개발초기부터 전해액 공동 개발을 진행하고 있으며 지난해 5월 관계자들이 엔켐의 천안공장에 방문한 후 양산 샘플 평가 및 전해액 공급을 위한 협의를 이어나가고 있다.

엔켐은 유럽시장 내 폴란드 브로츠와프 지역에 2만 톤 전해액 생산능력을 보유한 유럽 1 공장을 가동 중이다.

내년 1월 헝가리 코마롬 지역에 연간 생산능력 4만 톤 규모의 유럽 제2 공장을 착공할 예정이며 튀르키예에도 동일한 규모의 공장을 증설하려 한다.

엔켐은 기존에 LG에너지 설루션, SK 온 등의 회사와 사업 파트너로 공급 경험이 있다.

CATL, SVOLT 등 유럽에 생산공장을 건설하는 중국의 2차 전지 제조사와도 전해액 공급 논의를 진행 중이다.

엔켐에 대하여 

엔켐은 2012년 12월 설립,  세계 최초 2세대 전기차용 전해액 상용화를 이룬 기업이며 한국, 중국, 폴란드, 미국에 공장을 두고 있다. 

2차 전지 핵심소재 중 전해액을 생산 및 판매하는 사업을 영위

2차전지 소재산업은 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등 크게 4가지로 핵심소재로 구성되어 있으며, 그중 전해액은 리튬이온 2차 전지의 충방전 시 리튬이온의 이동 기능을 담당하는 핵심소재이다.

또한 전해액은 그 소재 구성에 따라 리튬2차 전지의 수명, 충방전 속도, 열안정성 등 특성을 결정하는 소재로, 전지 성능 향상에 핵심 물질이라 할 수 있다. 일반적인 리튬이온 2차전지의 원가구성은 양극재(37%), 음극재(18%), 분리막(19%), 전해액(13%), 동박 등 기타(13%)로 구성되어 있다.

 

엔켐은 전해액 시장에 2012년 5,000톤 capa의 제천공장 설립을 시작으로 진입하였고, 2015년 LG화학의 20,000톤 capa의 전해액 장비를 인수하여 사업을 확장하기 시작하였습니다. 창업 초기에는 가장 큰 배터리 시장을 가지고 있는 중국시장에 먼저 진출하여 다양한 레퍼런스를 쌓은 후 한국시장에 역진 출하는 전략적 방법으로 한국의 3개 전해액 업체 중 가장 후발업체임에도 불구하고, 연평균 성장률(CAGR) 67.8%로 전해액 시장의 평균 성장률 26%의 2.6배가 넘는 성장률을 기록, 한국을 대표하는 가장 큰 전해액 업체로 성장하였습니다.

현재는 한국뿐만 아니라 유럽, 중국, 미국 등에 전해액 공장을 설립하는 등의 양적 성장을 도모하면서, 전해액의 핵심원료인 용매, 리튬염 회사에 대한 지분투자 및 JV 설립 등의 질적 성장과 경쟁력 강화에 매진하고 있습니다. 세계 5대 전지 메이커 중 LGES, SK 온, 2개 업체에 납품하고 있으며, 배터리 제조사 10여 곳, 국내외 EDLC 제조업체들과 긴밀히 협력하며 전해액을 생산 납품하고 있습니다. 전기 자동차 시장의 폭발적인 성장과 더불어 당사의 전해액 매출도 급격히 성장하였습니다. 이에 당사 매출액은 2012년도 3,700만 원에서 2021년 2,143억 원까지 상승하였으며, 해외 공장 가동 시 매출액 증가세는 더욱 가파르게 상승될 것입니다.

전해액 시장은 IT기기용 소형 2차 전지와 전기차, ESS용 중대형 2차전지로 나눌 수 있으며, 소형 2차전지의 전해액은 낮은 투자비용과 기술 난이도로 중국 업체들이 주로 공급하고 있는 시장이며, 기술개발보다는 출하량에 기준이 맞추어진 시장으로 파악됩니다. 중대형 2차 전지 전해액 사업은 개발 승인의 과정이 중장기로 진행되며 높은 투자비용과 기술적인 특성을 갖습니다. 따라서 높은 진입장벽을 가지고 있습니다. 중대형 2차전지 전해액 산업의 핵심 경쟁력은 첫째, 첨가제 및 배합조성 개발 기술노하우입니다. 전해액의 메인 원료인 Salt는 LiPF6가 주류이나, 유기용매와 첨가제의 경우 셀 제조업체마다 전지설계에 따라 물질의 종류와 혼합비율이 다양하며, 이 부분이 전해액 제조업체별 노하우라고 할 수 있습니다. 2차전지는 전기차를 대비한 중대형전지 시장으로 축이 이동함에 따라 용량, 안전성, 수명에 대한 높은 수준의 기술을 요구합니다. 둘째, 전방 업체와의 전략적 협업 관계입니다. 배터리 제조사들은 에너지 밀도 증가를 위해 소재의 개발을 위해 공동 기술개발이 필수적이며 최종 고객사인 자동차 OEM업체에서 인증을 요구하고 있어 협력이 점차 중요해지고 있습니다. 셋째, 규모의 경제와 고객사 생산인프라 인접성입니다. 소재의 폭발 및 변질 우려에 따라 고객사와의 근접성과 공급에 용이한 충분한 생산능력이 중요합니다.

2차전지 소재산업은 폐배터리 재활용 산업 외 전체 Value Chain에서 가장 영세한 산업입니다. 이에 전기차 시장 성장에 맞춰서 생산시설 투자가 일어나지 못하였으며, 이에 2차전지 소재는 초과수요가 발생함에 따라 견조한 수익성을 창출하고 있는 산업입니다. 2차전지 소재의 전체 배터리 셀 생산 비용에서 차지하는 대략적인 비중은 양극재(43%), 분리막(17%), 전해액(13%), 동박(7%)이며, 진입장벽은 모두 높은 산업구조를 가지고 있습니다.

전해액 시장은 주로 리튬염(전해질) 생산능력에 영향을 받으며, 2차전지 시장 확대에 비례하여 규모가 증가할 것으로 전망됩니다. 전해액은 2차 전지 용량 1GWh당 1천톤이 사용되는 것으로 추정되며, 이는 2018년 용량기준 10만톤에서 2025년 약 130만톤으로 전해액 사용량은 지속 증가할 것으로 예상됩니다. 전해액은 제품의 특성상 2차전지 제조업체별 배합 방법(Recipe)이 다르기 때문에 전해액 소재업체와 2차전지 제조업체가 공동 개발을 진행합니다. IT형 소형 제품의 경우 짧게는 3~4개월 개발 기간이 소요되고, 전기차용 2차전지 제품의 경우 1년 넘게 제품의 개발 및 평가를 진행하여 Supply chain이 결정됩니다. 또한 안정적인 조달이 중요하기 때문에 전해액 업체는 셀 제조업체와의 협력 관계 및 현지 제조공장 증설 등을 통해 안정적인 수급을 유지하고 있습니다.

- 경기변동의 특성

전해액은 2차 전지 소재로 2차전지의 수요 변화와 연동됩니다. 2차전지의 전방산업은 크게 소형 2차전지 시장과 중대형 2차전지 시장으로 나눌 수 있습니다.

소형 2차 전지는 스마트폰 및 기타 IT기기 수요 변동 추이를 따라가는 성향이 있으며, 1년 중 성수기는 3분기와 4분기입니다. 이는 주요 IT기기의 신규출시 및 프로모션에 따라 수요가 증가하는 시기와 일치합니다. 전기차 및 에너지 저장장치용 중대형 2차전지는 경기변동의 요인보다는 각국 정부의 지원 정책 및 규제에 따른 변동요인이 더 크게 영향을 미치며, 계절적인 성수기는 자동차 구매 패턴과 비슷한 경향을 보입니다.

- 시장에서 경쟁력을 좌우하는 요인
전해액은 고객사의 IT기기용 소형 2차 전지와 전기차, ESS용 중대형 2차전지에 적용됩니다. 전해액은 제조업체 및 2차전지 제조업체의 요구 특성에 맞게 배합하는 기술이 중요하며, 전해액 제조업체별 기술력 차이는 크지 않으나, 원재료 조달능력, 생산능력, 가격경쟁력, 전해액의 현지 조달 여력 등에서 차이가 존재합니다. 또한, 전해액은 유통기한이 존재하는 신선제품이면서 위험물, 유독물로 보관/운송 비용 및 수급 리스크 관리가 중요합니다.

- 회사의 강점과 단점
당사는 전해액 전문인력을 주축으로 독자 기술력을 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 신규 전해액과 전해액 첨가제를 개발하여 글로벌 2차 전지 제조사 및 EDLC 제조사에 공급을 확대하고 있습니다. 또한, 전해액은 신선제품이자 화재 및 폭발 위험성이 있는 위험물입니다. 이러한 특징으로 인해 전해액의 유통기한은 생산 후 3개월 ~ 4개월 정도이며, 생산 후 저온에 보관하여야 하는 등의 까다로운 보관성을 가지고 있어, 이송시에도 특수 용기에 담아서 이송하여야 할 뿐만 아니라, 냉장기능이 있는 리퍼 컨테이너를 사용해야 합니다. 이러한 특수용기의 다량 구매와 특수컨테이너 사용은 전해액 업체의 물류비 증가를 가져올 뿐만 아니라, 장거리 이송시 유통기한 경과 및 온도에 의한 품질 변화 등이 리스크 요인이 발생할 수 있습니다. 따라서, 물류비 절감을 통한 가격경쟁력 확보와 품질문제 발생 리스크 감소를 위해서 2차전지 업체의 지근거리에서 전해액을 생산 공급하여야 하며, 이는 고객사인 2차전지 회사에서 매우 중요하게 생각하는 요청 사항입니다. 당사는 현재까지 신선제품인 전해액 납품을 하면서 단 1차례도 물류상의 문제와 물류로 인한 납기지연 등의 사고가 없었으며, 이는 고객사들이 당사에 대해 굉장히 만족해하는 부분입니다. 뿐만 아니라, 중국, 유럽, 미국에서 현지화하여 제품을 납품할 수 있도록 현지화 준비 부분에 대해서도 고객사들로부터 가장 잘 되어 있는 업체로 평가받고 있습니다. 향후, 전해액 산업에서 필수 요소 중 가장 중요한 요소는 해외 진출 고객 및 신규 해외 고객 대응을 위한 현지화 전략이 가장 중요한 요소이자 사업 성공을 위한 필수적 요구사항이 될 것입니다. 이러한 사유로 당사에서는 적극적인 투자를 단행하여, 전기차 시장의 큰 시장인 유럽, 중국, 미국 시장에 현지화를 하였으며, 투자된 지역 공장의 capa 증설, 연구개발 및 신규사업 진출에 재투자하여, 규모의 경제 구축, 전해액 연구개발을 통한 기술 경쟁력 확보, 신규시장 진입(폐 NMP 정제)을 통한 고객사와 더 깊고 넓은 사업적 관계성을 형성하고자 합니다.

- 신규사업 등의 내용

[NMP Recycle 사업]

배터리 제조 시 양극 활물질은 알루미늄 기재 위에 코팅하며, 이 기재 위에 양극 활물질과 도전재 분말의 접착력을 높이기 위해 양극 바인더(PVDF)도 함께 섞어 코팅을 합니다. PVDF는 절연체로 양극 활물질의 전기화학적 흐름을 방해하기 때문에 최소한으로만 사용하여야 합니다. 이러한 양극재 바인더(PVDF)를 녹이는 것이 NMP(N-Methyl-2-Pyrrolidinone)이며, 양극재+바인더+도전재를 슬러리 형태로 섞는 과정에서 반드시 투입되는 필수 소재입니다. NMP는 비싸면서 유해물질이기 때문에 재활용해서 사용하며, 이러한 NMP는 BASF와 ISF가 독과점하고 있고, 이로 인해 수급도 매우 어려운 원료이기 때문에, Recycle이 반드시 필요한 필수 소재입니다. 

 

일반적으로 배터리 용량 1 Gwh당 약 1,000톤의 폐 NMP가 발생되며, 양극재를 생산할 때 사용된 폐 NMP를 회수하여, 수분 및 불순물을 제거하여 순도를 높여 재사용 가능케 하는 비즈니스가 바로 NMP Recycle 시장입니다. 지난 3월 미국 오스틴 지역의 폭설로 인해 미국 BASF 공장의 Shut down, 독일 BASF 공장의 화재로 인해 전 세계적으로 NMP 부족 현상이 발생하였으며, 배터리 시장의 확대에 따라 NMP 또한 매우 부족해질 것으로 예상되어집니다.

이에 당사는 당사가 위치한 폴란드 공장, 미국 조지아 공장에 NMP 리사이클 설비를 투자하여 향후 크게 성장할 폐 NMP 정제 사업을 준비하고 있으며, 이를 위해 당사의 큰 고객사인 LGES와 SK 온과도 폐 NMP 물량 수급과 정제사업에 대해서도 긴밀하게 논의 중에 있습니다.