2023.03.15 실리콘음극재, CNT도전재 채택 확대 근거
[신한투자증권 심원용,정용진] 다음은 Si + CNT

1) 우호적 정책으로 원가 부담 완화 


실리콘음극재 10wt%(중량비) 첨가 시 음극재 용량은 순수 흑연 구성 360mAh/g에서 464mAh/g(실리콘음극재 초기용량 1,400mAh/g 가정)로 증가하게 된다. 음극재원가는 4.4달러/kWh 증가한다. 북미 진출 부대 비용과 마진 확보를 고려해도 인센티브로 충분히 커버 가능한 수준이다.

* 2023년부터 배터리 셀 35달러/kWh, 모듈 10달러/kWh 상당 수혜가 가능

* BNEF에 따르면 출하량 가중 평균 기준 2022년 배터리팩 가격은 전년 대비 7% 상승한 151달러/kWh(셀 120달러/kWh)를 기록

* 제조 측면에서 북미 지역생산 인센티브 수령 시 셀 가격의 20% 이상 버퍼가 확보 - 원가 버퍼를 실리콘음극재 등 개선된 기술 채택으로 활용 가능


2) 전기차 충전 이슈

- 전기차 인프라 부족과 충전/주행거리 이슈에 따른 배터리 스펙 향상 니즈는 꾸준하다. IEA에 따르면 전기차 주력 시장이 될 북미와 유럽 배터리 충전 시설은 전기차 10~20대당 1개꼴이며 평균 출력도 1kW로 열악한 것으로 나타났다.

- 국내는 충전기당 평균 2.6대 전기차, 출력 6kW 이상으로 집계된다. 환경부 전기차 충전소 현황 기준 1월 말 운영 중인 충전기는 약 19만대다.

- 실리콘음극재 적용으로 주행거리, 충전속도 개선이 가능하다.

- Volkswagen 그룹은 충전시간 30% 단축, 주행거리 10% 향상의 효과를 언급했다. 급격한 인프라 확충 없이는 배터리 스펙 개선 수요가 클 것으로 판단한다.


3) 범용성

- 리튬이온 전지 형태 내 양극 구성에 상관 없이 실리콘음극재 적용이 가능하다. 전고체배터리 개발사들도 잠재 시장이다

- 실리콘음극재 배터리는 비중국와 중국 모두에서 상용화, 증설 구간에 들어섰다.

- 폼팩터에도 유연하게 대응 가능하다. EV향 셀사들은 4680 원통형 배터리 개발에 박차를 가하고 있다. 에너지 밀도 상승을 위해 실리콘음극재와 CNT도전재 적용 가능성이 높아지고 있다.

- CNT는 음극 뿐만 아닌 양극 대응 확장성이 있다

- 실리콘음극재를 탑재한 고성능 배터리에는 도전재로서 물성이 뛰어난 SWCNT 사용이 권고된다

- MWCNT는 기존 카본블랙을 대체하는 양극 도전재로 빠르게 침투율을 올리고 있다.

- 2025년 전극 내 MWCNT 비중은 최대 39%에 달할 전망이다.

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