배터리의 로드맵과 생태계
투자 아이디어 요약
- 내년에도 배터리 산업은 약진할 것으로 예상되는데, 전기차 산업은 올해 본격적으로 성장을 시작한 만큼, 배터리 밸류체인에 대한 이해와 지식 축적이 필요함
- 전기차 배터리 시장은 10년간 연평균 34% 성장이 전망되는데, 한국 배터리 3사는 High-Ni 등 기술력과 양산 능력, 유럽 및 미국 현지 공장 통한 대응력, 공격적인 Capa Leadership을 기반으로 경쟁 우위를 유지할 것으로 판단되며, 특히 미국 OEM 3사와의 전략적 제휴 통해 미국 시장을 주도할 것으로 기대됨
- 배터리 기술은 에너지 밀도 향상, 장수명, 고속충전, 원가 절감의 방향으로 지속적인 진화를 하고 있으며, 전기차 대중화를 위해서는 고속 충전이 가장 큰 과제임, 또한 원가 절감, 무게 및 부피 감소 위해 Cell to Pack, Cell to Chassis 기술이 대두되고 있으며, LFP(리튬인산철) 배터리는 원가와 안정성, 양산성의 장점을 바탕으로 Entry급 전기차 중심으로 채용이 확대되고 있음
- 양극재는 고용량을 위해 니켈비중을 높이고(Hi-Ni), 장수명을 위한 단결정(Single Crystal) 구조와 안정성을 위한 알루미늄(Al) 첨가 그리고 가격경쟁력을 위해 코발트는 낮추고(Co-Free), 망간은 높이는(Mn-Rich) 방향으로 진화하고 있음
- 에코프로비엠은 올해 하반기부터 니켈 함량 90%의 NCM9½½을 양산하고, 2025년에는 망간 60~70%의 Mn-rich 양극재, 2026~27년경에는 단결정 양극재를 주력으로 생산할 계획이며, 엘앤에프는 니켈함량 90%에 알루미늄을 첨가한 NCMA 양극재를 세계 최초로 양산해 올해부터 LG에너지솔루션으로 공급하고 있음
- 음극재는 고용량과 충전시간 단축이라는 두 가지 방향으로 개발되고 있으며, 현재는 용량과 가격측면에서 유리한 천연흑연과 출력에서 유리한 인조흑연이 골고루 사용되고 있지만 인조흑연에 실리콘(Si)을 첨가하는 경우 용량이 비약적으로 확대됨에 따라 최근 실리콘 첨가 음극재가 각광을 받고 있음
- 국내 선두업체인 포스코케미칼은 현재는 천연흑연 음극재가 주력이지만, 2023년 완공 목표로 연간 1.6만톤 인조흑연 음극재 공장을 건설 중이며, 실리콘계 음극재의 경우에는 대주전자재료가 국내 최초로 대량 생산에 성공하고, 한솔케미칼 등 일부 업체들이 시장에 뛰어들고 있는 상황임
- 동박 기술력의 두 축은 레시피와 핸들링으로, 레시피는 고객사에 필요한 물리적 성질 구현에 필요한 구리와 도금액 등의 재료 조합을 의미하고, 핸들링은 동박을 얇으면서도 면적이 넓고 길게 만드는 기술을 의미함
- 분리막 기술의 경우에는 주행거리 이슈로 인해 동일한 부피의 배터리 내 용량을 극대화하는 것이 중요한데, 분리막의 박막화가 주요한 기술로 꼽히고 있으며, 전해액은 고전압 양극재가 개발됨에 따라 고전압에서도 안정성이 우수한 전해질을 개발할 필요가 있음
- 중국 전기차 침투율 상승에 따른 배터리 및 소재 시장의 성장은 지속되고 있는데, 기술력을 보유하고, 안정적으로 배터리 및 관련 소재를 대량으로 납품한 레퍼런스가 있는 선두 기업을 중심으로 수혜가 가능할 것으로 판단됨
- CATL은 최근 수요가 빠르게 증가 중인 LFP 배터리 시장에서도 50%의 점유율을 차지하고 있으며, 그 외 음극재 및 분리막 시장에서 각각 선두 기업인 푸타이라이, 은첩고분에 대한 투자매력도 높은 것으로 판단됨
- 차세대 전지인 전고체전지는 바이폴라 구조를 적용하여 고출력이 가능하고, 넓은 작동 온도와 고전압 양극재 적용 등의 장점을 보유하고 있으며, 고체 전해질 소재는 황화물계, 산화물계, 폴리머계가 경합 중으로, 황화물은 수분 안정성, 산화물과 폴리머계는 이온전도도가 과제이며, 최근 황화물계 Roll to Roll 공정 적용과 산화물계 반도체 공정 활용, 리튬메탈 음극재 적용 등의 시도를 통해 기술의 진척에 성과를 보이고 있음
- 전고체전지의 경우 25년경에는 본격적인 시장이 형성될 것으로 전망되며, 초기에는 산화물 기반의 소형 IT 분야가 먼저 개화되고, 궁극적으로는 이온전도도 등의 성능이 우월한 황화물계가 주류를 이룰 것으로 전망되는데, LG에너지솔루션은 폴리머, 삼성SDI는 황화물계 기술 우위가 기대됨
- 출처: 키움증권
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- 미국의 전기차 보급률 확대 정책은 한국 배터리 업체들에게 수혜가 되는 정책으로, 미국 정부는 미국 내에서 생산된 배터리를 장착해야 보조금을 지급하며, 중국은 현재 미국과의 경제 전쟁으로 손발이 묶인 상태이기 때문에, 장기적으로는 한국 업체들이 대규모 증설을 통해 선제적으로 미국 시장을 장악할 것으로 예상됨
- 미국의 바이든 행정부는 미 자동차 시장의 전동화 및 연비 규제 강화 계획을 발표했으며, 2030년까지 미국에서 판매되는 신차의 50%를 친환경차로 재편하는 행정명령에 서명함, 친환경차 차량은 BEV/PHEV/FCEV를 포함하는 것으로 HEV를 제외한 전기차/수소차를 의미함
- 행정명령은 법적 구속력이 없지만, 미국 빅 3(GM/포드/스텔란티스)는 공동성명에 참여했으며, 바이든 행정부는 자동차 온실감스 감축 기준과 연비 규제도 강화할 예정이며, 이와 별개로 미국 환경보호국(EPA)은 2026년까지 신차 평균 연비를 갤런당 기존 43.3마일에서 52마일로 상향할 것을 제안함
- 미국의 1H21 전기차 비중은 3.3%, 유럽 16.3%, 중국 11.6%이며, 2021년 상반기 미국 전기차(PHEV+BEV) 판매량은 27.3만대(+129%)로 전기차 침투율은 3.3%임
- 이번 행정명령으로 유럽/중국에 이어 미국의 전기차 침투율 상승도 빨라질 것으로 전망되며, 미국은 전기차 정책을 가속화하면서 당근과 채찍을 병행할 예정으로 수요에 전기차 인센티브를 확대해 전기차 구매 요인을 늘리고, 연비 규제 강화로 완성차들의 전기차 생산/판매를 확대시킬 방침임
- 올해 5월 미 재정위원회는 전기차 인센티브를 최대 12,500 달러까지 지급하는 법안을 제출, 기존 7,500 달러에서 추가로 인센티브를 받기 위해서는 미 현지 생산, UAW(전미자동차노조)에 의해 만들어진 전기차여야 함
- 한국의 2차 전지 산업 입장에서 미국 바이든 대통령의 30년까지 EV 판매 50% 비중 확대 시사점은 두 가지로 하나는 올 상반기까지 EV 판매 비중이 3.4%에 연간 판매량 68만 대가 예상되는 미국 시장이 10년 내에 700만대 규모로 10배 이상 커질 수 있다는 점이고, 또 다른 하나는 USMCA 협정을 바탕으로 바이든 행정부에서도 주요 핵심 부품인 배터리의 역내 생산 비중 확대를 자극할 것이라는 점으로 이러한 역내 생산 비중 확대는 한국 배터리 업체에 긍정적 이슈임
- 이미 L G화학은 기존 대비 3.2배(2023년 40GWh → 2025년 145GWh), SK이노베이션은 기존 대비 4.1배(2023 년 22GWh → 2025년 90GWh)로 확장된 미국 현지 생산능력 보유할 것으로 전망되며, 경쟁사 대비 미국 내 생산 Capa가 없고, Capa 증설에 미온적이었던 삼성SDI의 경우에는 미국 시장 진입과 함께 증설 레버리지 효과가 클 것으로 예상됨
- 출처: 카카오페이증권
- 지금까지는 중국과 유럽이 배터리 수요를 견인해왔지만, 올해부터는 판도가 달라질 것으로 예상됨, 바이든 대통령이 보조금을 지급할 예정으로, 이에 따라 성장성이 가장 큰 지역은 유럽이 아니라 미국이 될 것이고, 이로 인해 K-배터리 역시 하반기부터 부상할 것으로 전망됨
- 미국의 보조금 법안이 통과되면 큰 폭의 수요 성장이 전망되며, 하반기 글로벌 전기차 수요는 미국 시장이 견인할 것으로 예상됨
- 바이든 정부의 전기차 보조금은 Tax credit 7,500달러 + 미국 내 생산 시 추가 2,500달러 + 미국 노동조합 생산 시 추가 2,500달러로 아직 최종 확정 법안은 아니지만, 작년 하반기 유럽 보조금 지급 시기와 그 이후의 침투율 상승을 참고하면, 올해 하반기에는 미국 시장의 수요 성장이 기대되는데, 최대 12,000유로를 지급하였던 프랑스의 전기차 침투율은 3%에서 10%까지 급증했으며, 9,000유로를 지급하였던 독일의 침투율 상승은 더 가파르게 진행되었음
- 현재 미국 시장의 침투율은 3% 수준으로, 보조금이 작년 유럽 국가들과 큰 차이가 없다는 점과 이미 많은 OEM들이 미국 전기차 시장 대응을 위한 모델 출시를 완료했다는 점을 감안시, 하반기 미국 전기차 판매량 및 침투율은 시장 예상치를 상회할 것으로 판단됨
- 최근 전기차 침투율이 높아지면서 CATL은 주가가 고공행진하는 반면, 국내의 LG화학과 삼성SDI는 고전 중인 상황으로, 이는 LG화학의 분할 노이즈와 공매도 재개, 외국계 증권사의 악의적인 리포트 등으로 인한 것, 하지만 K-배터리의 본질은 전기차 침투율이며, 단기적으로 수급 문제로 등락을 보일 수는 있겠지만 결국은 실적으로 나타날 것으로 예상됨
- 출처: 미래에셋
- 최근 LG에너지솔루션과 SK이노베이션이 공격적인 배터리 합작을 추진하고 있는 상황으로, 배터리 산업은 한중일 3국이 각축을 벌이고 있는 상황에서, 파나소닉을 제외한 대부분의 완성차 업체들이 한국의 배터리사들과 합작을 추진하거나 고려하고 있는 것으로 알려짐
- 중국의 CATL은 급성장을 보여줬지만, 아직은 국내 배터리와 기술력 면에서 차이가 있으며, CATL이 미국의 자동차 회사와 합작하는 것은 어려울 것으로 판단됨에 따라 대부분의 완성차 업체들과의 합작은 국내 배터리 업체들과 이루어 질 것으로 전망됨
- 이와 관련하여 배터리 업체들이 글로벌 시장에서 확고한 입지를 구축할 경우 배터리 소재 업체들도 성장할 수 밖에 없는 기반이 마련될 것으로 보이는데, 지금은 2차전지주들이 조정을 받고 있지만, 결국은 다시 주도주로 떠오를 것으로 예상되며, 2차 전지 섹터 만큼의 성장성을 보여 줄 수 있는 산업은 아직 없는 것으로 판단됨에 따라, 2차 전지는 상승과 조정을 거치면서 최소 2030년까지는 우상향의 흐름을 보일 것으로 예상됨
- 최근 LG에너지솔루션은 미국 완성차 1위 제너럴모터스(GM)와 손잡고 합작법인 ‘얼티엄셀즈’ 공장을 오하이오주와 테네시주 두 곳에 짓기로 했으며, 단독 회동으로 ‘배터리 동맹’을 맺은 정의선 현대차그룹 회장과 구광모 LG그룹 회장은 ‘현대차-LG’ 합작 배터리 공장을 인도네시아에 지을 것으로 알려짐
- 삼성SDI는 독일 BMW와 합작법인을 설립한 건 아니지만 2009년부터 전기차·배터리 공동 개발을 위해 손을 잡았고, 2031년까지 약 20년간 배터리 공급 계약을 체결하며 단단한 동맹 관계를 유지하고 있음
- 독일의 폭스바겐은 스웨덴 배터리사 노스볼트와 손잡고 배터리 내재화와 각형 배터리로 전환을 선언했지만 제조 물량에는 한계가 있기 때문에 당분간 LG에너지솔루션의 파우치형 배터리 공급을 계속 받아야 할 것으로 전망되며, 일본 도요타와 미국 테슬라는 일본 배터리사 파나소닉과 손잡고 ‘현대차-LG’, ‘GM-LG’, ‘포드-SK’ 조합과 본격적인 경쟁에 나설 것으로 예상됨
- 세계 최대 배터리 제조사인 CATL은 탄탄한 중국 내수 시장을 확보하고 있으며, 다수의 완성차 업체에 문어발식으로 배터리를 공급하고 있지만 지리 등 중국 업체 이외에는 특별한 합작 사례가 없고, 협력관계도 한국 배터리 기업보다 상대적으로 약해 내부적으로 위기감이 고조되고 있는 것으로 알려짐
- 현재 주요 완성차와 배터리 업체의 협력 상황은 현대차, 제너널모터스, 르노닛산은 LG에너지솔루션과, 포드는 SK이노베이션과, 테슬라는 파나소닉과 합작을 추진하고 있는 상황이며, 삼성SDI는 합작 설립은 아니지만 BMW와 20년에 공급 계약을 체결한바 있으며, 2019년 부터 전기차·배터리 등의 공동 개발 연구를 수행하고 있어 가능성이 높을 것으로 판단됨
- 미국은 배터리와 관련해서는 한국에 절대적인 의존도를 보임, 중국과는 현재 대치 중인 관계이기 때문에 중국의 배터리를 사용하지는 않을 것으로 보이며, 미국이 전기차 산업을 육성할 수록 배터리가 전기차의 핵심인 만큼 좋아지는 것은 한국의 배터리 산업일 것으로 예상됨, 현재 미국에서 배터리를 생산하는 업체는 테슬라뿐임
- LG와 SK는 이미 미국 공장 증설 계획을 발표하였으며, 이들 배터리 업체들에 소재를 공급하는 회사들 역시 수혜를 볼 수 있기 때문에 소재 업체들에 주목할 필요가 있음
- 배터리 소재 업체는 크게 분리막, 양극재, 전지박, 전해질의 4가지 소재로 분류할 수 있으며, 이들 소재업체들 역시 배터리 업체를 따라 미국에 진출할 것으로 전망됨에 따라, 배터리 소재 기업들 중 미국 진출 가능성이 높은 회사에 주목할 필요가 있을 것으로 판단됨
- 현재 미국에 공장을 보유한 기업은 엔켐(비상장)과 동화기업이며, 천보는 이들 기업에 전해질 원료를 판매하고 있기 때문에 이들의 미국 진출에 따라 수혜가 가능할 것으로 판단됨
- 현재는 수요와 공급 측면 모두 한국 배터리 업체들의 미국 사업 전략 강화에 유리한 상황으로, 수요 측면에서는 현재 미국 전기차 업체들과 한국 배터리 업체들 간 제휴 관계가 지속 강화 중이기 때문에 한국산 배터리 사용이 확대될 것으로 예상됨
- GM은 LG에너지 솔루션과 배터리 합작법인 Ultium Cells을 설립하고 설비투자를 진행 중에 있고, 미국 신생 전기차 업체들은 한국 업체들과 배터리 공급 계약 체결에 나서고 있는 상황으로, 공급 측면에서 한국 배터리 업체들은 미국 전기차 시장 내 지배력 강화를 위해 설비투자를 확대할 것으로 전망됨
- 미국 시장 내 배터리 설비 구축을 진행 중인 주요 업체 수는 한국 기업 2개사, 해외 기업 1개사인 반면, 유럽 시장 내 배터리 설비 구축을 진행/예고한 주요 업체 수는 한국 기업 3개사, 해외 기업 9개사 이상으로 파악되어, 미국 내 경쟁 위험이 상대적으로 크지 않아 한국 배터리 업체들의 사업 확장에 유리한 상황임
- 향후 한국 업체들의 미국 내 시장 점유율(미국 생산 및 전기차용 배터리 기준)은 2025년 60% 수준에 이를 것으로 전망되며, USMCA(미국·멕시코·캐나다) 협정 발효도 한국 업체들의 미국 설비투자 확대가 필요한 이유가 될 것으로 판단됨
- 한국의 배터리 셀 기업 중 미국 투자에 적극적인 LG에너지솔루션과 SK이노베이션의 미국 시장 선점 효과가 기대되며, 상기 업체들은 한국산 소재 사용 비중이 높을 것으로 전망되기 때문에, 관련 소재 기업들의 사업 환경도 긍정적으로 판단됨
- 현재 셀 업체들의 수주는 지속 증가하고 있어 소재 조달 규모 확대가 필요하며, 소재 업체들 역시 사업 경쟁 우위를 확보하기 위해 미국 투자가 필요한 상황으로, 현시점에서 미국내 생산의 필요성이 큰 소재는 전해액과 양극재로 판단되고, 관련 업체로는 에코프로비엠, 포스코케미칼, 엔켐(비상장), 동화기업 등이 있음
- 전해액은 인화성 액체를 사용하기 때문에 폭발물로 간주되고, 변질 위험이 존재하는 소재이기 때문에, 한국의 전해액 제조 업체들은 고객사의 미국 공장 인근 지역에서 공장을 구축하고 있는 것으로 추정됨, 엔켐(비상장)은 미국 조지아주에서 SK이노베이션향 공급 목적으로 전해액 공장을 구축하고 있고, 동화일렉트로라이트(동화기업 자회사)도 2021년에 미국 투자를 결정한 것으로 알려져, 향후 전해액 업체들의 미국 투자는 더욱 확대될 것으로 판단됨
- 양극재는 현재 한국 양극재 업체 중 미국 설비 투자 계획을 공식화한 기업은 없는 상황이지만, 양극재가 배터리 재료비 원가에서 차지하는 비중이 35% 수준으로 높은 소재이기 때문에, 고객사들이 미국 배터리 생산능력을 확대하는 과정에서 함께 진행할 양극재 공급망 구축에 적극적으로 대응할 것으로 기대됨
- 미국 배터리 시장에서 초기 시장 침투 단계에 있는 한국 배터리 소재 기업들의 성장 잠재력은 전략적 초점을 어디에 두느냐에 따라 크게 달라질 것으로 판단되며, 미국 시장은 전기차/ESS 수요 관련 구조적 성장의 여력과 시장 역동성이 높고 한국 배터리 셀 업체들의 진출이 활발해, 소재 기업들에게 유리한 사업 환경을 제공할 것으로 전망됨
- 출처: NH투자증권
- 2차전지 섹터는 2030년까지는 시장 주도주 위치를 놓지 않을 것으로 판단됨, 2030년에 전기차 보급률은 30%로 예상되며, 이 때까지 2차전지의 밸류체인은 지속적으로 고성장을 할 수밖에 없을 것으로 전망됨
- 현재 전체 산업에서 전기차 산업 만큼 성장률이 높은 산업은 없는 것으로 판단되며, 산업 경기 흐름의 특성상 중간 중간에 굴곡은 있겠지만 장기적으로는 우상향 할 수 밖에 없을 것임, 이에 따라 중장기적인 수혜주 역시 2차 전지와 관련된 종목들에서 나올 수밖에 없을 것
- 최근 CATL이 물량 확보에 나서고 있고 유럽 업체들도 배터리를 내재화를 한다고 발표를 하고 있지만, 현재까지 기술력에서는 한국 업체에 미치지 못하는 것으로 판단될 뿐만 아니라, 그간 축적해온 기술과 노하우를 하루아침에 따라 잡기는 쉽지 않을 것으로 판단되며, 2차전지와 반도체, 바이오는 앞으로 한국 경제의 3대 축이 될 분야로 이들 산업 군에서 최고의 종목을 선별하여 포트폴리오에 넣어둘 필요가 있음
- 최근 부각되는 리스크 중 CATL 및 유럽 신생 업체들의 단기 위협은 제한적이지만 중장기적인 마진 압박은 불가피 할것으로 보임, 이와 관련하여 CATL의 글로벌 M/S는 25%지만 유럽과 미국에서는 각각 10%, 0%를 기록하고 있으며, 중국 내 M/S인 48%가 만들어내는 착시 효과가 일부 있다는 점을 감안시, 유럽 내 3사 합산 M/S가 70%에 달하는 한국 업체들이 주요 OEM 시장 내에서 CATL 대비 앞서 있음은 분명하며, CATL과 BYD 모두 2020년 자사 삼원계 배터리 화재사고 이후 다시 LFP 생산 비중을 높이고 있다는점 역시 현재 기술 격차의 정도를 드러내는 부분으로 판단됨
- 사실상 모든 완성차 업체들이 배터리 자체 생산 계획을 제시한 상황에서 이들의 내재화 파트너 중 가장 앞서있는 Northvolt(VW), ACC(Stellantis)의 중장기 성장이 예상되지만, 유럽 진영이 발표한 향후 10년 투자 총액은 지난 10년간 한국 배터리 3사의 누적 CAPEX 및 R&D 투자의 절반 수준에 불과하기 때문에, 자본의 크기가 만들어낸 진입 장벽의 강도는 당분간 힘을 발휘할 가능성이 높을 것으로 판단됨
- 다만 중장기적으로는 중국 CATL, BYD 및 유럽 신생 업체 모두 막대한 자본력을 바탕으로 경쟁력을 확보해 나갈 것으로 판단되며, 현재부터는 수익성 방어를 위해 유형 자산 투자보다는 연구 개발 투자에 무게를 두는 전략적인 투자 의사결정과 고수익성 프로젝트 수주가 요구되는 시점임
- 삼성SDI의 경우 이러한 흐름에 부합하는 투자 의사 결정(배터리 업체들 중 가장 많은 R&D 투자 집행)을 실행하고 있기 때문에, 중장기적인 수익성의 개선 여력 가장 크다고 판단됨, 특히 이미 고마진 사업부이자 시장점유율 1위 사업부인 원형전지 부문의 신규 고객사가 지속적으로 추가되고 있다는 점을 감안시, 수익성이 갈수록 중요해지는 현 시점에서 Valuation의 방어력이 가장 강할 것으로 판단됨
- 최근 3년간 급성장한 한국 소재 업체들의 향후 CAPA 증가 속도는 해외 경쟁사들을 압도할 것으로 전망되며, 소재 산업의 Valuation Premium 요소인 자본규모, 부채비율, CAPEX 장벽, 원가구조, 현지공장 역시 한국 업체들에게 긍정적인 상황으로 판단됨
- 출처: 하나금융투자
배터리 업체들의 해외 공장 보유현황
| 소재 | 종목명 | 국내공장 | 유럽공장 | 미국공장 | 아시아공장 |
|---|---|---|---|---|---|
| 양극재 | 에코프로비엠 | 보유 | 검토 | 검토 | – |
| 양극재 | 엘앤에프 | 보유 | – | – | – |
| 전지박 | 일진머티리얼즈 | 보유 | 보유(절단공장) | – | 보유(말레이시아) |
| 전지박 | SKC | 보유 | – | – | 보유(말레이시아) |
| 전지박 | 솔루스첨단소재 | – | 보유 | – | – |
| 전해질 | 천보 | 보유 | – | – | – |
| 부품 | 신흥에스이씨 | 보유 | 보유 | – | – |
| 분리막 | SK아이이테크놀로지 | 보유 | 보유 | – | 보유(중국) |
| 전해액 | 엔켐(비상장) | 보유 | 보유 | 보유 | 보유(중국, 합작) |
| 전해액 | 동화일렉트로라이트 | 보유 | 보유(2021 하반기 가동 예정) | 보유(법인 설립) | 보유(중국, 말레이시아) |
양극재 관련주
에코프로비엠, 엘앤에프
음극재 관련주
포스코케미칼, 대주전자재료, 한솔케미칼
동박 관련주
SKC, 솔루스첨단소재, 일진머티리얼즈
분리막 관련주
SK아이이테크놀로지