2022.11.18 실리콘 음극재 밸류체인 / CNT 도전재 와 첨가제 밸류체인
[삼성증권 장정훈] 2차전지 2023년 연간 전망

  • 실리콘음극재 player

:: 포스코홀딩스 - 7월 1일 실리콘음극재 생산기술을 보유하고 있는 테라테크노스 지분 100% 인수

:: 대주전자재료 - LG에너지솔루션

:: 한솔케미칼 - 삼성SDI

:: SK머티리얼즈 - SK온

:: 한솔케미칼과 SK머티리얼즈는 연구 개발 중


2023 은 하이니켈 양극재로 높아진 에너지밀도를 음극재에서 얼마만큼 따라 갈지 가늠해보는 해이다. 음극재 영역에서 실리콘 소재 채택과 함량 증가를 통해 배터리 셀의 에너지밀도 증가경쟁 은 필연적이기 때문이다. 실리콘 옥사이드 계열의 대주전자재료는 2023 년 3천톤 수준에서 2026 년 2만 톤으로 확대하고 SKC가 투자한 Nexeon의 경우도 2023년 양산 설비를 구축할 것으로 기대되고 있다. 


실리콘 음극재 적용 확대는 기존 카본블랙 기반의 도전재 에서 CNT로의 교체 가속화 로 이어질 것이라 예상된다 실리콘 소재는 충방전시 팽창과 수축이 크다 보니 구형 형태의 카본블랙의 경우 음극소재 사이에 탈착이 이뤄지며 전도성이 떨어지게 된다. 하지만 CNT 도전재 는 실처럼 기다란 형태이다 보니 전도성이 뛰어나다 양극재 영역에서 도 CNT 도전재 가 확대되고 있는데 , 이는 실리콘 음극재와 같은 팽창 이슈가 있기 때문 이라기 보다 는 기존 카본블랙에 비해 소요량이 현저히 줄어들고 그만큼 더 많은 활물질 로 에너지용량을 키울 수 있기 때문이다 국내에선 CNT 도전재 업체로 양극과 음극 모두 양산체제를 갖추고 글로벌 고객 확대에 나서는 나노신소재 CNT 파우더에선 차세대 Thin Wall( 소수벽 ) CNT를 세계 최초 개발하고 연속 공정 을 통해 원가경쟁력을 가진 제이오가 주목된다


  • 실리콘 음극재는 팽창문제, 충반전 Cycle문제를 해결하기 위해 반드시 CNT도전재가 필요함.

  • CNT도전재를 양극재에 적용할 경우 기존 도전재인 카본블랙에 비해 전자 이동도가 높아 사용량을 1/5로 줄일 수 있기 때문에 적은양으로도 동일 성능을 구현 가능. 또한 고가의 바인더 사용량 감소에도 도움

  • CNT를 만드는 회사는 LG화학, 금호석유

  • CNT는 미세분말 상태라서그 자체로는 사용이 어려움. 따라서 우수한 특성들을 효과적으로 발현시키기 위해서는 반드시 용액에 물리적으로 분산시키거나 다른 소재와 복합체로 만들어 사용

  • 양극재 도전재를 만드는 회사는 나노신소재, 동진쎄미켐, LG화학

  • 음극재 도전재를 만드는 회사는 나노신소재


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