구동모터용 자석은 고온에서도 높은 자력을 유지하는 것이 핵심이며 , 이를위해 자석의 30%가 희토류로 구성되는 것이 일반적이다 . 문제는 자석에 핵심 소재인 디스프로슘 (Dy), 네오디륨 (Nd) 등의 희토류 공급량의 95%를 중국이 점유 하고 있어 지정학적 리스크 가 크다는 금속이라는 점이다 

지난해 일본의 무역 제한 조치로 인해 우리나라 제조업의 약점 이 드러난 바있다 당시 우리나라 자동차 산업의 국산화율은 95% 수준으로 집계되었다 상당히 높은 수준이라 여겨질 수 있으나 문제는 핵심부품의 국산화율이 취약했다는 것이고 그 대표적인 예가 구동 모터 소재 였다 영구자석 의 희토류 등 핵심 소재를 일본 등 해외에 의존하고 있는 것으로 파악된다

전기치 사장 성장과 함께 희토류 저감 기술이 중요해 짐

2018년 2월, TOYOTA 는 세계최초로 Neodymium 사용량을 50% 까지 줄인 네오디뮴 저감 내열자석 (Neodymium reduced heat resistant mag net)을 개발 했다. 새롭게 개발된 네오디뮴 저감 내열자석은 희토류 중 Terbium(Tb), Dysprosium(Dy) 을 사용하지 않으며 , Neodimium 사용량 일부를 상대적으로 매장량이 많고 저렴한 Lanthanum(La) 과 Cerium(Ce) 으로 대체 한 것이 특징이다 (2 & 3 세대 Prius에 사용된 자석의 Tb 와 Dy 비중은 8%), 희토류 사용량을 줄이면서도 보자력 유지를 위해 Toyota 는 1) 입자 미세화 2) 2 층 구소 자석표면 3) L anthanum(La) 과 Cerium(Ce) 혼합비율 최적화 기술을 사용 했다

SiC 전력 반도체 활용 시 주행거리 7%~10% 향상

SiC 전력 반도체는 저용량 배터리가 들어가는 HEV 보다는 중/장거리 순수전기차(EV) 분야에서 폭넓게 쓰일 것으로 예상한다. Infineon에 따르면 Si IGBT 대비 1/4 수준의 인버터 전력 손실율을 기대할 수 있는 SiC 전력 반도체 SiC MOSFET을 활용하면 주행거리 480km급의 전기차의 배터리 절감 비용은 282 유로 수준으로 파악된다. (한편 Toyota 와 Bosch에 따르면 SiC 전력 반도체를 활용할 경우 동일한 배터리 성능으로 주행거리 7%~10% 연장이 가능한 것으로 파악)

즉, 현재로서는 배터리 용량이 최소 40kWh 이상 되어야 SiC 전력 반도체의 경제성이 확보되는 것으로 볼 수 있다. Infineon에 따르면 현대차도 차세대 전기차에 CoolSiC 제품군을 탑재하기로 했다. E-GMP 플랫폼 기반의 차세대 전기차일 가능성이 크다. 이러한 점을 봤을 때 2020년~2021년을 기점으로 전기차에 SiC 소자 기반 전력 반도체가 본격 적용될 것으로 보인다.

LS전선 각선과 고기능전선 생산

글로벌 전기차 모터 권선 시장은 일본 업체들이 선점해 왔다 . 국내 는 LS 전선이 GM Bolt EV 에 권선을 공급하며 세계 시장에 진출하게 되었다. LS 전선은 환선 각선 및 고기능 권선을 생산하고 있으며 고기능권선(EXLW)은 구동모터 차량 조향장치(EPS/MDPS) 오일펌프 등 다양한 자동차용 모터에 주로 적용 되고 있다. 현재 LS 전선의 각선과 고기능 권선이 현대 기아차 GM 등 주요 글 로벌 완성차 업체 및 부품업체에 공급되고 있는 것으로 파악된다. 

모터의 출력을 높이기 위해서 더 큰 자석을 사용하면 되지만 이는 가격과 무게 증가를 동반 한다 따라서 전기 강판의 전력 손실이 낮을수록 구동모터의 효율과 전기차의 전비가 향상되는 특성을 극대화하기 위해 효율이 높은 전기 강판 겹층으로 쌓아 회전자 고정자를 만들고 절연 설계를 고도화하는 것이 주요 기술력 이다.

강판의 두께가 얇을수록 고속회전에 적합

상온에서 강력한 자성을 가진 금속은 지구 상에 3 가지 철 원자번호 26), 코발트 27), 니켈 28) 밖에 존재하지 않는다 따라서 전자석이든 영구자석이 든이 3 개의 금속으로 만들어진다 하지만 희토류인 코발트는 가격이 고가이기 때문에 모터의 전자 강판은 고장력 강철 등 과 같이 이종 원소를 함유한 것을 사용한다 또한 철손을 경감시키기 위해 고정자에는 1 장당 두께가 0.5mm 이하인 강판을 쓰는 것이 일반적 이다. 다만 강판의 두께를 얇게 만들수록 고속 회전에 적합 한 특성을 갖 출 수 있다는 장점이 있지만 제조가 어렵고 가격이 비싸다

POSCO, 무방향성 전기강판 양산 중

국내 유일의 전기강판 업체인 POSCO는 연간 1백만 톤의 전기강판을 생산중이다. 이중 강판 내부의 결정 방향이 모든 방향으로 균일한 제품을 무방향성 전기강판 (NO, Non-Oriented Electrical Steel)이라고 하는데 압연 방향과 기타 방향에 균일한 자기 특성을 나타내는 전기강판으로 보증 철손 기준에 따라 Hyper No(3.5W/kg 이하), High No(6.0W/kg 이하) 등으로 구분한다. 이처럼 자기적 성능을 높인 무방향성 전기강판은 대형 발전기부터, 효율 향상을 위해 전력 손실이 낮은 전기강판이 요구되는 전기차의 구동 모터 철심 소재에 쓰이고 있다. POSCO에 따르면 Hyper NO는 종이처럼 얇은 두께와 특수 코팅 기술을 활용하여 전력 손실과 소음/진동을 크게 개선시했다. 전기차의 주행 거리를 5km 연장하기 위해 배터리 용량을 늘리면 23.5만원가량의 추가 비용이 발생하지만, Hyper NO를 구동모터에 적용할 경우 2.8만원가량 불과하다.

현재 일반 자동차에는 20~40 개 고급차에는 70~100 여 개의 모터가 쓰이고 있다

① 주가 상승 초반에는 실적 개선이 보이지 않는다. 12MF EPS 컨센서스 하향이 멈추는 것은 반도체 주식을 자신있게 사도 된다는 시그널이다.

② DRAM 현물가 상승 구간에 주가가 하락한 경우는 찾을 수 없었다. 현물 가격이 빠지는 것을 확인한 이후, 반도체 주식들에 대한 차익실현을 고민해도 늦지 않다.

③ 주가 상승 속도는 후반부에 더 빨랐다. 후반부에 BPS 증가와 PBR 상승이 동반되기 때문이다. PBR은 CAPEX 상향 내외에서 고점을 형성했다.

④ 메모리는 비메모리 대비 후반부에 강하다. 메모리는 수요가 증가해도 재고 소진 전까지 가격이 하락해 실적 개선이 늦다. 그러나 상승 Cycle 후반부에는 가격 상승 효과로 실적 및 주가 상승 폭이 압도적이다.

⑤ PER 고점 이후 PBR 고점이 형성된다. PER 고점은 실적 개선 없는 주가 상승 구간에 형성된다. PBR은 주가 고점까지 지속 상승한다.

⑥ 공급 상향/하향 시그널을 읽을 수 있는 지표는 재고다. 재고자산 회전율은 주가를 선행하는 모습을 보여준다. CAPEX 상향은 재고가 너무 적을 때, 재고가 더 이상 줄지 않을 때 발생한다.

⑦ 수요 둔화 시그널은 찾기 어렵다. 다만 공급이 상향된 이후에는 미미한 수요 둔화 시그널도 무시하면 안된다.

⑧ 일반적으로 장비/소재 업체들 주가는 생산업체를 따라간다. 생산업체 주가가 업황 개선 기대감을 선반영하듯이, 장비/소재 업체들도 마찬가지다.

⑨ 일반적으로 생산업체 주가가 장비/소재업체 대비 먼저, 많이 오른다. 생산업체 실적 증가 시점이 가장 빠르고, 실적 증가율이 가장 크기 때문이다.

⑩ NAND 투자 재개에는 주식 시장이 관대하다. NAND는 수요 성장률이 낮아서 Cycle 성향이 약하고, 메모리 업체들에게 이익 비중이 낮기 때문이다.