[염블리와 함께배우기] 2차전지 Part9 : 2차전지 장비1-전극공정과 배터리 장비 4대장

이 영상은 2차 전지, 특히 전극 공정과 관련된 장비 시장을 심층적으로 분석합니다. 2차 전지 시장에서 전기차 수요 증가와 함께 유럽과 미국의 배터리 공장 건설이 활발히 진행 중이며, 이에 따라 배터리 장비 회사들의 성장 가능성이 높다고 전망합니다. 믹싱, 코팅, 압연, 슬리팅, 노칭 등 배터리 생산의 주요 공정들을 설명하고, 각 공정에 필요한 장비와 관련 기업들을 소개합니다. 특히, 레이저 노칭 장비의 장점과 건식 전극 공정의 발전 가능성을 강조하며, 2차 전지 기술 혁신의 방향성을 제시합니다. 이 영상은 2차 전지 산업의 기술 동향과 투자 기회를 파악하는 데 도움을 줍니다.

[함께배우기] 43일차, 2차전지 Part9. 2차전지 장비1-전극공정과 배터리 장비 4대장!(윤성에프앤씨,피엔티,씨아이에스,디이엔티)

1. ⚙️ 배터리 제조 공정 및 장비 시장의 현황

배터리 제조는 전극, 조립, 활성화, 검사 등의 여러 공정으로 나누어지며, 전극 공정이 가장 중요하다.

배터리 시장은 급속히 성장하고 있으며, 특히 유럽과 미국의 전기차 수요 증가로 인해 많은 기업들이 배터리 장비에 투자하고 있다.

주요 배터리 기업들은 LG엔솔, 삼성SDI, SK온 등으로, 이들 제조업체의 생산 능력이 장비 공급 업체에게 기회를 제공할 것이다.

2. ⚙️ 배터리 제조 공정의 주요 단계

전극공정은 양극과 응극을 만드는 공정으로, 믹싱, 코팅, 롤프레싱, 슬리팅, 노칭 등의 단계를 포함한다.

믹싱 공정은 양극활물질, 니켈, 코발트, 망간과 같은 재료를 섞어 슬러리를 만든다.

믹싱 과정에서 바인더가 매우 중요한 역할을 하며, 접착력과 용해성, 안정성을 가져야 한다.

코팅 공정은 슬러리를 얇게 펴서 동박이나 알루미늄 박에 균일하게 입히는 과정으로서, 전체 공정 중 18%를 차지할 정도로 중요하다.

노칭 공정에서는 배터리의 불필요한 부분을 잘라내고 필요한 탭만 남기는 과정이 포함되며, 이에 시간이 많이 소요된다.

3. ⚙️ 노칭 장비의 종류와 특징

노칭 장비는 두 가지 종류로 나뉘며, 첫 번째는 프레스 장비로, 칼로 자르는데 사용된다.

프레스 장비는 주로 칼날로 절단하며, 사용 후 매 3일마다 칼날을 교체해야 한다.

프레스 방식은 절단부가 매끄럽지 않고 이물질이 발생할 수 있어, 수율이 떨어지는 단점이 있다.

레이저 장비는 이물질 발생을 줄이고, 균일한 절단이 가능해 유지보수 비용이 절감되지만, 기계 가격이 20% 이상 비싼 편이다.

DE&T는 양극판용 레이저 노칭 장비를 제작하는 국내 유일의 업체로 알려져 있으며, 알루미늄을 사용할 경우 더 많은 레이저를 필요로 한다.

4. 🔋 배터리 공정의 경쟁사 및 혁신 동향

경쟁사로는 한국의 TSI, 제일 M&S 및 일본의 아사다, 프라이막스, 이노우에 등이 있다.

2023년에는 안산공장에서 증설이 완료될 것으로 예상되며, 생산량은 연평균 18.6% 증가하고 있다.

차세대 공정으로 연속생산 방식이 도입되며, 믹싱 과정이 끊기지 않아 생산준비 시간이 불필요하고 생산성과 효율성이 높아진다.

건식 전극 공정이 배터리 가격 절감을 위해 필요하며, 기존 공정의 슬러리와 건조기 필요성을 제거하여 효율성을 극대화 할 수 있다.

윤성 F&C는 믹싱 및 코팅 분야에서 높은 기술력을 보유하고 있으며, 코팅 장비 분야에서도 경쟁력을 갖추고 있다.

5. 📊 배터리 장비의 주요 제품과 기술력

주요 제품으로는 코팅 장비, 슬리터, 그리고 아변이 있으며, 특히 코팅이 핵심이다.

고객사는 SK온과 LG엔솔로, 초 얇은 3~4 마이크로미터 동박 생산 장비를 SKC 자회사 넥슬리스에 공급하고 있다.

일본 경쟁사 히라노의 장비 사용 시 동박이 끊어져 생산 과정에서 비용 낭비가 발생하며, 이로 인해 LG와의 거래가 중단되었다.

PNT의 영업이익률은 15%로 높은 편이며, 투자로 인한 시가총액도 가장 크다.

2020년부터 수주장이 급증하여 2022년에는 1.1조원을 기록하였으며, 이로 인해 주가가 급등했다.

6. 🔋 압연 공정의 중요성 및 현재 동향

압연 공정은 씨아이에스의 주요 주력 분야로, 전체 매출 중 75%를 차지하고 있다.

씨아이에스는 LG 에너지 솔루션, 삼성, 얼티엄셀 및 스웨덴 노스볼트에 장비를 공급하며, LG의 비중이 약 80%에 이른다.

씨아이에스는 건식 전극 공정을 개발하고 있으며, 이 공정은 배터리 원가를 20-25% 절감하고, 친환경적이며, 에너지 밀도를 높이는 데 기여한다.

DE&T는 레이저 노칭 장비를 주력으로 하며, 매출 비중의 33%를 차지하고 있고, 고객사는 주로 LG엔솔이다.

이들 기업은 현대 배터리 기술에서 중요한 역할을 하며, 특히 전고체 배터리와 관련된 연구 개발을 지속적으로 진행하고 있다.

7. ⚙️ 배터리 장비의 중요성과 시장 동향

레이저 장비는 프레스 장비보다 5% 더 높은 수율과 25% 증가한 생산 속도를 자랑하여 효율성이 높다.

LG엔솔은 얼티엄셀즈에 공급하는 장비의 가격을 30% 상승시켰으며, 이는 해당 장비의 필요성을 나타낸다.

레이저 노칭 기술이 장점이 많은 만큼, 이 기술이 보편화되면 삼성 SDI와 SK온도 채택할 가능성이 증가할 것이다.

레이저 노칭 장비의 수주가 증가하며 2021년 200억에서 작년에 930억으로 급증하였다.

2차전지 공정에서 핵심 장비 공급기업으로 윤성 F&C, PNT, 씨아이에스, DE&T 네 곳이 중요하게 언급되었다.