포스코케미칼 실리콘 음극재 - poseukokemikal sillikon eumgeugjae

포스코케미칼, 음극재 포트폴리오 다각화

입력2021-12-20 17:58:20 수정 2021.12.21 08:09:29 서종갑 기자

국내 첫 천연·인조흑연 음극재 국산화

차세대 소재인 실리콘 음극재 개발

포트폴리오 다각화·고객 밀착 대응

원료·소재 수직계열화 구조도 완성

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음극재를 생산하는 포스코케미칼 세종 공장 내부. 전기차 배터리 수요에 대응하기 위해 포스코케미칼은 음극재 생산규모를 2030년까지 4배 가량 늘리기로 했다.

포스코케미칼(003670)이 2차전지의 충전속도와 수명을 책임지는 음극재 양산 능력을 대폭 확충한다. 천연흑연 음극재부터 인조흑연, 차세대 음극재까지 포트폴리오도 다각화한다. 글로벌 2차전지 업체는 물론 완성차 업체까지 다양한 고객 수요에 밀착 대응하겠다는 전략이다.

20일 포스코케미칼은 올해 기준으로 연산 6만 9,000톤인 음극재 생산량을 2025년 17만 2,000톤, 2030년 26만 톤까지 확대할 계획이라고 밝혔다. 음극재는 전기차 2차전지의 4대 소재 중 하나로 수명과 충전 속도를 담당한다. 2차전지 원가의 17%를 차지한다.

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포스코케미칼은 향후 생산 목표 달성을 위한 중간 목표를 하나, 둘 헤쳐나가고 있다. 지난 2일 포항 블루밸리산업단지에 연산 8,000톤 규모 인조흑연 음극재 1단계 공장을 준공했다. 한국에 인조흑연 음극재 생산체제를 구축한 건 포스코케미칼이 유일하다. 2023년 준공이 목표로 총 2,307억 원이 투입된다.

종합 준공되면 포스코케미칼은 연산 1만 6,000톤 규모 인조흑연 음극재 생산 능력을 갖추게 된다. 이는 고성능 전기차 기준 약 42만 대에 공급 가능한 양이다. 인조흑연 음극재는 기존 천연흑연 음극재 대비 충방전 효율이 높고 2차전지 수명이 길다. 작년 기준 글로벌 음극재 시장에서 76%의 비중을 차지하지만 국내 생산 기업이 없어 일본, 중국 등으로부터 전량 수입했다.

맥쿼리 증권 리포트에 따르면 음극재는 2차전지 소재 내에서 수급 및 진입 장벽이 분리막 다음으로 높을 전망이다. 원료부터 소재까지 수직계열화한 포스코케미칼의 글로벌 경쟁력이 한층 높아진 것이다.

중국에서도 인조흑연 생산 능력을 강화하고 있다. 포스코케미칼은 지난 11월, 261억 원을 투자해 중국 인조흑연 음극재 회사인 시누오사의 지분 15%를 인수했다. 중국 내 인조흑연 음극재 생산 능력과 국내 배터리사 대상 독점 판매권을 확보한 것이다. 시누오사는 연산 2만 톤 규모 인조흑연 음극재 생산 능력을 갖춰 중국 내 주요 배터리 기업인 궈쉬안(Guoxuan), 리센(Lishen) 등에 음극재를 공급하고 있다.

차세대 음극재 개발에도 힘 쏟고 있다. 포스코케미칼은 지속적인 연구개발(R&D)을 통해 천연흑연과 인조흑연의 강점을 모두 살린 저팽창 음극재를 독자 개발했다. 천연흑연을 원료로 활용해 제품 가격은 낮추고 팽창 방지를 위한 소재 구조를 개선해 인조흑연 수준으로 충전 시간을 단축하고 수명은 늘렸다. 저팽창 음극재는 GM과 LG에너지솔루션이 미국에 합작 설립한 배터리사인 ‘얼티엄셀즈’의 생산 시점에 맞춰 공급된다. 포스코케미칼은 포항산업과학연구원(RIST)과 함께 배터리의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있는 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘-탄소 복합체(Si-C)와 전고체 배터리용 리튬메탈 음극재 등을 개발해 글로벌 음극재 시장의 빠른 변화에 대응하고 있다.

음극재 사업 밸류체인 구축을 위한 투자도 지속한다. 인조흑연 원료인 침상코크스는 자회사 피엠씨텍이, 음극재 코팅용 소재 피치는 OCI와 합작사 피앤오케미칼이 자체 생산한다. 지난 9월에는 천연흑연 음극재 원료인 구형흑연 확보를 위해 중국 청도중석에 투자했다. 포스코는 탄자니아 흑연광산 지분 15%를 인수하며 음극재 원료 공급망 확보에 일조했다. 포스코케미칼의 뛰어난 2차전지 소재 사업 경쟁력은 해외에서도 인정받고 있다.

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2023년부터 저팽창 음극재 3만5000톤 생산 계획

포스코케미칼 실리콘 음극재 - poseukokemikal sillikon eumgeugjae

포스코케미칼 음극재 세종 공장 전경 (사진=포스코케미칼)

포스코케미칼이 1054억원을 투자해 저팽창 음극재 생산 설비 증설에 나선다. 음극재 생산능력을 5배로 끌어올려 고객 수요에 차질없이 대응하기 위해서다.

포스코케미칼은 저팽창 음극재 생산능력을 연 7000톤(t)에서 3만5000톤으로 확대한다고 27일 밝혔다. 

이를 위해 1054억원을 투자해 세종에 건설 중인 천연흑연 음극재 생산공장을 저팽창 음극재 전용 생산라인으로 변경한다. 양산은 2023년부터 시작할 계획이다.

이번 투자는 전기차 주행거리 증대, 충전시간 단축 등의 기술 트렌드에 대응하고 LG에너지솔루션과 제네럴모터스(GM)와의 합작사 '얼티엄셀즈'를 비롯한 글로벌 배터리 업체 등으로부터 늘어나는 수주에 대응하기 위해서다.

저팽창 음극재는 포스코케미칼이 독자 기술로 개발한 제품이다. 포스코케미칼은 저팽창 음극재가 전기차 배터리의 안정성, 수명, 충전속도 등의 성능을 크게 높이면서 가격은 낮출 수 있다고 말한다.

음극재는 원료에 따라 천연흑연계와 인조흑연계로 구분할 수 있다. 포스코케미칼이 개발한 저팽창 음극재는 천연흑연이 주원료다. 소재 구조를 판상형에서 등방형으로 개선해 천연흑연 음극재 대비 팽창률은 25% 낮추고, 급속충전 성능은 15% 향상했다. 인조흑연과 비교해 제조원가를 낮추면서도 공정에서 발생하는 탄소배출량은 저감해 친환경성을 높인 제품이다.

민경준 포스코케미칼 사장은 “이번 투자는 기술을 바탕으로 차별화된 배터리 소재를 양산해 시장 격차를 확보하기 위한 노력”이라며 “최고의 제품으로 고객 수요에 차질없이 대응하고 전기차 산업의 성장에도 기여할 것”이라고 밝혔다.

한편, 포스코케미칼은 국내에서 유일하게 음·양극재를 함께 양산한다. 천연흑연 음극재와 저팽창 음극재는 세종에서, 인조흑연 음극재는 포항에서 생산하고 있으며 실리콘 음극재의 사업화도 추진 중에 있다. 양극재는 고성능 전기차용 제품인 하이니켈 제품을 중심으로 광양, 구미, 중국에 생산라인을 운영 중이다.

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지난 7월 25일 포스코케미칼에 아래와 같이 문의를 하였는데

거의 3주만에 답이 왔다

보통은 1주일 안에 답을 해주셨는데...

늦은 걸 보니 어떤 발표에 맞춰서 답을 해주시겠거니 했는데

내 예상이 맞았다

포스코케미칼 실리콘 음극재 - poseukokemikal sillikon eumgeugjae

질문의 주요 내용은 2가지다

  1. 포스코케미칼 7월 실적발표 자료를 보면 실리콘음극재가 포스코홀딩스에서 포스코케미칼로 바뀌었는데

OEM 공동기술 개발로 포스코케미칼이 양산하는지?

2. 일부 언론뉴스에 따르면 인도네시아에 "음극재" 공장을 짓는다고 하는데

니켈을 이용해 만드는 것은 양극재임, 그렇다면 양극재 공장 맞는지?

포스코케미칼 실리콘 음극재 - poseukokemikal sillikon eumgeugjae

<첫째 실리콘 음극재 관련>

위 답변에는 테라테크노스는 Siox(실리콘산화물)을 생산하는 업체이고

포스코케미칼이 생산한다는 말은 하지 않았다

하지만...IR답변이 온 오늘 아래와 같은 뉴스가 떳다

뉴스 문장이 애매하게 써있는데, 해석해보면

포스코케미칼이 양산하는 흑연음극재와 실리콘산화물(SiOx)을 결합한 실리콘 음극재를 만든다는 것이다

내가 이래저래 확인해본 바로는 테라테크노스는 공장이 없다

결국 포스코케미칼이 실리콘산화물을 구입하거나 로얄티를 내는 형식으로

실리콘 음극재를 양산하는 것으로 판단한다

(왜냐면 지난 보도에서 연내 증설 후 양산한다고 했으니...)

포스코케미칼 실리콘 음극재 - poseukokemikal sillikon eumgeugjae

<둘째 인도네시아 양극재 공장 관련>

IR 답변을 보면 잘못된 정보의 기사라고 썼는데

맥락을 읽어보면, 니켈을 이용해서 음극재를 만든다는 것이 잘못된 정보라는 것이다

인도네시아 투자를 검토하고 있다고 답변 하셨는데

립서비스는 아닌 것 같고

포스코케미칼이 인도네시아 관련 실질적으로 투자하기 위한 준비를 하고 있다고 생각한다

아래는 21년 9월 기사인데 부지를 검토하고 있다는 내용이고

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어제 썼던 포스팅과 같이 미국을 중심으로 한 공급망이 중요해지는 시점

니켈 확보를 위해서 인도네시아에 투자를 안할 수 없다

(현대차, LG에너지솔루션 등이 투자하고 테슬라도 니켈을 확보를 위해 투자하고 있으니..)

https://blog.naver.com/penpenn1234/222845096138