엘앤에프 사업
· 하이니켈 양극재
업데이트 :
24~25년 2년간 테슬라에 하이니켈양극재 직납 : 매출비중 LGES 50%, SK온20%, 완성차업체 30%로 매출 다변화 중
코로나 이후 전기차시장의 급성장으로 매출액이 수직상승
글로벌전기차 판매량 추이 : 꾸준히 우상향 중. 전기차 시장의 미래는 밝다.
주주구성(22년말 기준)
엘앤에프
엘앤에프는 2차전지 양극재를 생산하는 업체입니다. 그 중 하이니켈양극재를 생산하는데요. 니켈+코발트+망간+알루미늄을 어떤 비율로 섞느냐가 양극재의 성능을 좌우하죠. 코발트, 망간 같은 소재수급의 어려움과 전기차의 장거리운행 필요성이 점차 증가하며 니켈 비중이 높아지고 있습니다. 그래서, 엘앤에프도 니켈비중이 높은 하이니켈양극재를 공급합니다. 주요 고객사로는 LG에너지솔루션, SK온, 테슬라 등이 있습니다.
2차전지가 주목받는 이유
화석연료가 어느순간 고갈될 자원(약 50~100년)이라는 점과 눈에보이는 환경변화 때문인지 탄소제로를 앞세운 녹색, 그린, 청정에너지, 에너지 절감과 효율, 이산화탄소 절감 등으로 글로벌 포커스가 맞추어지고 있죠? 또한 화석연료를 중심으로 움직이던 자동차가 하이브리드와 전기자동차로 바뀌어 가면서(화석 연료가 고갈된대요ㅠ) 이에 탑재되는 2차전지에 대한 기대와 수요또한 늘어나 산업이 성장하고 있습니다. 스마트폰, 태플릿PC, 노트북PC 등의 사용양이 늘고 집집마다 전력저장장치(ESS)도 들어 서게되면서 앞으로의 성장도 기대되는 산업.
이차전지가 뭐에요?
이차전지 산업이 뜰거다 앞으론 이차전지가 대세다란 말을 들었는데 이차전지가 도대체 뭐길래!? 이차전지란 간단하게 말하자면 한번 쓰고 버리는 일차전지와 달리 여러 번 충전하여 반영구적으로 사용이 가능한 전지입니다.
그럼 일차전지도 있나요?
네. 주변을 둘러보면 시계, 리모컨 등을 쉽게 볼 수있는데 뒷면을 보면 건전지가 보이죠? 예전에는 건전지 갈아끼우는 날이 많았는데(한 번 사용하고 버렸죠?) 요즘은 우리도 모르는 사이에 사라져가고 있는 요 건전지(망간), 알카라인전지가 대표적인 일차전지라고 할 수 있어요. 우리 일상생활에서는 일차전지가 많이 사라지고 있었지만 그건 우리 주변에 충전할 수 있는 환경이 잘 되있어서 그런거구요 장기간 교체없이 사용해야하는 전원(전원교체가 어렵거나 불필요한 경우)인 전기, 수도, 가스 Meter기는 계속 실시간으로 측정해야 하기에 일차전지(리튬)가 쓰이고 열악한 환경에서도 전력이 공급되야하는 군용 무전기, 야시경, 석유/가스 시추 모니터링 등(리튬)에도 쓰인답니다. 앗! 평소에 사용하는 건전지(알카라인, 망간)로 어떻게 그렇게 오래 쓰냐구요? 최근에는 고전압이 가능하고 사용온도 범위가 넓고 저장 우수성이 뛰어난 리튬일차전지가 그 비밀이랍니다. 리튬은 2차전지에만 있는 줄 알았지만 최근 리튬일차전지의 수요는 빠르게 늘고있구요 무려 10년 이상의 저장기간을 가지며 에너지 밀도와 사용 가능 온도가 다른 전지들보다 뛰어나답니다! 일차전지에 관심이 좀 생기시나요? (리튬일차전지의 대표 기업은 국내 1위 기업이자, 세계 3위인 비츠로셀)
일차전지 알았어요! 이차전지는요?
일차전지는 충전이 불가능한! 그럼 이차전지는? 여러 번 충전 가능한 반영구적 전지라고 생각하시면 됩니다. 납축전지, 니카드 전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지가 있는데 현재 이차전지 시장의 대부분을 차지하는건 작고 가벼운 이 리튬이온전지에요(리튬의 원소기호는 3, 즉 3번째로 가볍다는 것!). 리튬이온전지는 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하면서 발생하는 화학적 반응을 통해 전기를 얻어내는 방식이에요. 양극의 리튬 이온이 음극으로 이동하면 충전하는 환원(전자를 얻는)반응이 일어나고, 음극의 리튬이온이 양극으로 이동하면 방전되는 산화(전자를 잃고) 반응이 일어납니다.
이차전지배터리의 주요 핵심 부품
너무 복잡해요~ 하나하나 뜯어볼까요? 이차전지배터리의 주요 부품은 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 입니다. 우선 양극재는 배터리 성능에서 중요한 '용량'과 '전압'에 관련된 소재에요. 양극재의 리튬 비중이 높을수록 배터리 용량은 커지고, 배터리 전압에도 큰 영향을 줘요(배터리 전압은 양극의 전위차에 의해 결정되기 때문에 양극의 구조에 따라 전위값이 전압에 영향을 줍니다.). 이렇게 중요하기에 양극재는 리튬이온배터리 제조 원가의 40%이상을 차지합니다. 이 양극재는 리튬이 들어가는 공간으로 리튬 이온이 사는 집(충전의 공간)이라고 생각하시면 되요. (리튬은 전자를 잃고 양이온이 되려는 경향이 강해서 양극 소재로 적합)
그래서 엘앤에프는 이차전지배터리 만드는거야?
잠시만요~ 단, 원소 상태의 리튬은 불안정해요(잘못하면 펑펑~) 그래서 산소와 결합한 리튬 산화물 형태로 양극재에 사용됩니다. 자 이제 배터리를 충전해야해요 그러려면 음극으로 리튬 이온을 넘겨야겠죠? 그 역할을 양극활물질(불안한 리튬과 결합한 산화물 형태의 물질)이 합니다(드디어 엘앤에프의 매출 100%에 나오는 단어!). 자! 활물질(Active material)은 배터리의 양극재와 음극재에서 화학적으로 반응하여 전기 에너지를 만들어 내는 활성 물질이에요(어렵다고요?). 그냥 리튬 이온을 가지고 있다가 배터리 충전할 때 음극으로 리튬 이온을 제공하는 역할이라고 생각하시면 되요! 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 이렇게 4가지의 전구체를 적절히 조합해서 양극활물질을 만들어냅니다.(비율에따라 배터리의 용량과 출력이 달라져요!)
엘앤에프는 NCM(니켈,코발트,망간)만 매입하내요.. '아쉬워라 요즘은 NCMA(니켈,코발트,망간,알루미늄)가 대세라던데…' 아 그렇다고해서 NCM이 안좋은게 아니에요! 오히려 에너지 밀도도 높고, 안정성도 높고, 수명도 길어서 현재 대부분의 배터리기업들이 추구하는 조합이에요. 제가 아쉬운건 알루미늄의 필요성이에요, 왜냐구요? NCM..좋아요 하지만 필요한 원재료인 코발트(C)! 전 세계 생산량의 70%를 담당하는 콩고민주 공화국의 코발트를 전량 중국에서 가지고 간다는게 문제입니다.. 코발트를 구하기가 힘들어요 ㅠㅠ. 그래서 전기차 선두업체 테슬라도 '코발트제로'라는 목표를 세워 코발트(C)를 최대한 줄인다고 선언했어요. 그렇게해서 나온게 코발트 사용량을 70%~90% 줄인 NCMA(니켈, 코발트, 망간, 알루미늄)입니다!(양산화) 페이크~ 사실 엘앤에프도 LG에너지 솔루션과, SK온에 납품하고 있어요 ㅎㅎㅎ(다른 기업은 LG화학, 포스코케미칼이 생각나내요)
양극재 알았어요 음극재는 뭐에요?
사실 엘앤에프와 관련은 없지만 우리는 한 기업이 아니라 사업을 봐야하자나요~? 흠흠, 음극재는 양극에서 나온 리튬 이온을 저장 및 방출해서 외부 회로를 통해 전류가 흐르게 하는 역할을 해요, 배터리가 충전 상태일 때 리튬 이온은 양극이 아니라 음극에 존재하는데, 그 후 양극과 음극을 도선으로 이어주면 리튬 이온은 다시 양극으로 이동, 리튬 이온과 분리된 전자는 도선을 따라 이동하면서 전기를 발생시켜요('이건 또 무슨..?'). 즉! 집(양극재)에 있던 리튬이온이 직장(음극재)에서 일하고 있는거에요.
음극재는 많은 이온을 안정적으로 저장할 수 있는 흑연이 주로 사용되구요(이 흑연또한 중국이 세계시장 점유율 82%), 일 오래하면 지치고 때려치고 싶죠? 마찬가지로 리튬 이온을 저장하고 방출하는 과정(이 과정을 하는것이 '음극 활물질')이 반복될수록 흑연의 구조가 변화되어 저장할 수 있는 이온의 양이 줄어들게 되는데 이게 바로 배터리 수명이 자꾸 줄어드는 이유에요. 이 이차전지 주 재료를 거의 중국 시장이 꽉 잡고 있어서 IRA(인플레이션감축법)을 참고해보면 미국에서 중국에서 나오는 원재료를 통해서 전기차배터리를 만들면 안된다고 선언을 했어요.. 그래서 나온것이 인조흑연과, 실리콘음극재입니다~
전해질하고 분리막은 뭐에요?
위의 내용을 읽은 당신은 전해질과 분리막쯤은 금방 알 수 있어요. 전해질은 리튬이온(사람)이 양극(집)과 음극(직장)을 원활하게 이동하도록 돕는 매개체이구요 현재는 액체 전해질이 널리 사용되고 있내요. 분리막은 양극(집)과 음극(직장)의 물리적 접촉을 차단하는 역할이에요. 직장에서의 느낌이 집까지와서 휴식을 방해한다고 생각해봐요 끔찍하죠. 그것을 막는것이 분리막이랍니다! 현재 분리막에는 폴리에틸렌(PE)와 폴리프로필렌(PP)(이거 혹시 화학..? 한화..?)가 널리 쓰이고 있어욤
엘앤에프를 보러 왔다가 여러분은 2차전지 사업 자체를 보게 됐습니다!
이차전지의 시장은 스마트폰, 태블릿PC, 노트북PC, HEV 및 EV, 로봇, 전력저장장치 등의 수요에 따라서 움직입니다.
원재료: 니켈, 코발트, 망간(NCM) 등의 광물자원 이구요, 99.6% 수출 하내요.
엘앤에프에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)
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