전기배터리 3사 비교 - LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션

 세계 전기차 증가 추세 (누적)

2014년  70만대

2017년 315만대

2018년 512만대

 

2019년 약 400만대, 2020년 500만대 신규 판매로 추정

(중국이 절반)

 

글로벌 배터리시장 연간 규모 = 약 80조원 추산

반도체 1년 수출규모 140조원

누적수주 : LG화학 150조, 삼성SDI 56조, SK이노 50조원

 

해외 조사업체 IHS마킷은 2025년엔 전기차 배터리 시장규모(180조원)가 메모리 반도체(170조원)를 넘어설 것으로 보고 있다. EV인사이드에 따르면 유럽 7월 전기차 판매량은 8만2765대로 전년 동월 대비 237.7% 늘었다. 특히 메이저 마켓인 독일의 7월 판매량은 3만5917대로 6월 대비로도 93.1%가 늘었다. 7월 전체 자동차 등록대수에서 전기차 비중은 11.4%를 기록했다.

 

* 세계 배터리 총공급량

'19년 340 GWh

'20년 434 GWh

'30년 약 3000 GWh

 

2020년 2월기준,

1달간 등록된 세계전기차 배터리 에너지량 = 5.8GWh  (yy +16%)

배터리 3사의 글로벌 점유율 총합은 30~40% 수준으로 모두 10위안에 랭크되어있다. LG화학은 CATL, 파나소닉과 1위 싸움 중이고 삼성, SK는 4위 이하 그룹에서 치열한 순위경쟁 중이다.

 

 

전기차 배터리는 공급이 난립한다면 과거 반도체처럼 치킨게임이 될 가능성도 있지만 현재로선 공급보다 수요가 우세할 각이다. 세계 전기차 배터리 생산 규모는 2020년 120GWh에서 2025년 885GWh로 연평균 약 50%씩 성장할 것으로 예상된다. 특히 현재의 하이니켈 배터리나 10년 후 차세대 제품인 전고체 배터리, 리튬 황 배터리를 누가 개발하고 양산 주도권을 잡느냐가 승부처다.

 

LG화학이 개발중인 리튬황 배터리는 경량 재료를 사용해 무게당 에너지 밀도가 기존 리튬이온 대비 1.5배 이상 높다. 무게 자체가 가볍고 희귀 금속을 사용하지 않아 가격경쟁력이 뛰어난 것이 장점이다. LG화학은 "리튬-황 배터리를 2025년 이후 양산할 계획"이라고 말했다.

 

전고체 배터리는 1회 충전으로 주행거리 800Km, 1000회 이상 충·방전이 가능한 배터리다. 고체 전해질은 온도 변화에 따른 증발이나 외부 충격에 따른 누액 위험이 없어 열과 압력에 강하다. 따라서 액체 전해질 분리막이 필요없고 에너지 밀도가 높아진다. 공간이 작아지는 만큼 차량에 자율주행 관련부품 등을 넣기도 용이하며 동급 리튬이온 배터리보다 충전 시간도 훨씬 짧다.  

 

전고체 배터리는 2025년까지 배터리 생산이 제한적으로 진행될 것으로 보인다. 아직 리튬 이온 배터리보다 가격이 비싸고 안전과 내구성 문제가 있다. 또한 해당 배터리는 무해한 환경에서 까다로운 제작 과정을 거쳐야 하기에 대량 생산에 적합하지 않다.

 

제조업의 숙명인 단가, 수율, 제품 안정화는 결국 규모의 경제로 풀어야하므로 시장 선점이 중요하다. 그런 의미에서 선두권 중 CATL은 중국시장, 파나소닉은 테슬라에 몰빵된 점유율이 약점이다. ( CATL 시총은 약 80조, PBR=11.8 수준 ) 성환두 LG화학 상무는 "전기자 배터리 사업을 시작하려면 최소한 5~7년 이상 선제 투자가 필요하다"며 "최근 기술 혁신 속도를 감안했을 때, 이제 투자를 시작해서는 선발 업체들을 따라잡을 수 없을 것"이라고 말했다.

 

NCM811은 배터리 양극재 핵심 원료인 니켈, 코발트, 망간 비율이 각각 80%, 10%, 10%인 제품이다. 통상 니켈 비중이 높으면 먼 거리를 주행할 수 있지만 안정성이 낮아지는데, CATL이 이를 기술적으로 극복하지 못했다는 게 업계 추정이다. 배터리 업계 관계자는 "CATL은 공장 수율이 45∼55%로 알려져 있을 정도로 불량률이 높다"면서 "니켈 함량을 높이려다 화재 등 안전성 이슈가 발생했을 수 있다"고 전했다. 특히 CATL은 밀도는 낮지만 안전성이 담보된 LFP(리튬인산철)를 주력 제품으로 하고 있어 NCM 기술은 아직 수준이 낮다는 지적이다.

 

 

*  배터리 종류

배터리 셀을 만들기 위해서는 양극재·음극재·전해질·분리막의 4대 원료와 첨가제 혼합, 생산수율 노하우가 필요하다. 중국의 LFP(리튬·인산철) 방식은 에너지밀도가 낮고 부피가 큰 대신 저렴하고 안정성이 높다. 한국업체들이 개발하고 있는 제품은 NCM(니켈·코발트·망간)과 NCA(니켈·코발트·알루미늄)다.

니켈은 고용량, 망간과 코발트는 안전성, 알루미늄은 안전성과 출력을 향상시킨다. 고밀도·고출력·고용량 배터리를 만들기 위해 기업들은 니켈비중을 80% 이상으로 끌어올리고 있다. 삼성SDI는 NCA, LG화학과 SK이노베이션은 NCM를 개발중인데 NCA 방식을 이용하면 동일한 용량의 배터리를 더 작고 가볍게 만들 수 있다. 

 

현재 전기차 주행거리는 약 500km로 내연기관차의 700km에 못 미친다. 최근 노르웨이 자동차협회(NAF)가 실시한 주행거리 테스트에서 현대차 코나는 547㎞로, 테슬라 모델S (645㎞)와 모델3 (612㎞) 다음 가는 기록을 냈다.

 

 

* 2020년 배터리 3사 주가 추이

 

 

 LG화학

1995년 리튬이온전지 연구를 시작한 이래 기술력, 수주량, 생산기지 등 대부분의 면에서 가장 앞서있다.

 

고객사도 GM, 포드, 폭스바겐, 크라이슬러, 르노, 볼보, 아우디, 벤츠, 재규어, 포르쉐에 이어 테슬라까지 다양한 거래처를 두고 있다. 여러 환경에서 나온 주행데이터가 R&D에 필수인만큼 다양한 고객사를 두고 있는 것은 엄청난 강점이다. 배터리 입찰에서 경쟁사를 제치기 위해 '저가 수주'를 감행할 필요도 없어진다.

 

공격적인 투자로 최근 급격하게 늘어난 재무 부담은 중국 지리자동차, 미국 GM, 현기차 등과 조인트벤처로 해결하는 중이다. 폴란드 공장 수율이 안정화되면서 2020년부터 전지사업부문도 흑자로 돌아설 것으로 보인다.

 

 

'20년 1월-5월 전기차배터리 사용량 7.8GWh (yy +70%)

 

전지사업 매출 13조원 (예상치)

자동차전지 = 8.5조

소형전지 = 3.5조

ESS = 1조원

 

올해 상반기 기준 LG화학 전기차 배터리 수주잔고는 약 150조원이며, 

배터리 생산 능력은 고성능 순수 전기차 기준 170만대 (100GWh)로 확대할 계획이다.

 

국내에서는 현대차와의 협력을 가장 일찍 시작했다. 현대차그룹에서는 현대모비스가, LG그룹에서는 LG화학이 주주로 참여해 'HL그린파워'를 설립했다. HL그린파워 사업구조는 LG화학으로부터 배터리셀을 공급받으면, 배터리팩을 생산해 현대모비스에 공급하는 방식이다. 

 

아울러 인도네시아 현지 공동투자도 거론되고 있다. 현재 인도네시아는 일본차들이 독점하고 있지만 아세안시장 공략을 위해 중요한 생산소비 거점이다. 인도네시아 정부에서는 2025년까지 40만대의 전기차가 생산돼 현지 자동차 총생산의 20% 수준을 차지할 것으로 전망했다. 인도네시아는 전기차 배터리 핵심 소재인 니켈 생산량 및 매장량 세계 1위라는 점에서 중요한 곳이다.

 

다만 총 29개소의 ESS (에너지저장장치) 화재로 대손충당금(4200억원)이 커졌고, 인도 화학물질 유출로 ESG 등급이 B로 내려가는 타격을 입은 바 있다. LG화학의 ESS 사업은 2018년까지만 해도 전지사업의 적자를 상쇄하는 효자 사업이었다. ESS에서 전력을 저장하는 배터리는 전기자동차에 들어가는 배터리와 동일한 중대형 전지다.

 

ESS는 전력생산이 일정하지 않은 신재생에너지 산업의 필수 장치다. 미국은 주 단위의 재생에너지 정책 지원이 이뤄지고 있는데, 특히 캘리포니아주는 2030년까지 재생에너지 비중을 60%, 2050년 100%로 높인다는 방침이다. 

 

오창 수율 98/100

난징 수율 90/100

폴란드 수율 40/100 개선중

 

파나소닉 수율 80/100

배터리는 화학제품인 까닭에 안정성과 성능, 수율을 같이 올리기가 매우 어렵다. 후발업체나 완성차업체가 실험적 배터리는 만들 수 있지만 양산에 함부로 뛰어들지 못하는 것도 이런 이유다.

 

'20년 2분기, 20년만에 배터리사업에서 흑자전환에 성공했다.

매출 2.8조, 영업이익 1555억

전체 매출 6.9조, 영업이익 5716억

 

LG화학은 올해 연간 흑자와 함께, 매년 30% 이상 성장할 것으로 내다보고 있다. 시장에서는 LG화학 전기차 배터리 매출이 올해 9조원, 내년 16조원, 2024년께는 최대 20조원까지 성장할 것이라는 예상도 나온다.

 

 삼성SDI

2014년 기존 배터리사업 + 제일모직 소재사업으로 탄생

그룹의 미래 먹거리, 전략사업

 

에너지솔루션 부문 = 소형전지, 중·대형전지  
전자재료 부문 = 반도체 및 디스플레이 소재 

 

매출은 약 10조원 = 75% / 25% 정도

영업이익은 아직 전자재료가 압도적이다.  550억원 / 4000억원

 

모바일 디바이스, 전동공구의 소형전지사업과 소재사업을 캐시카우로 삼고 차세대 중대형 배터리에 투자하는 구조다. 부문별 투자금액을 살펴보면 에너지솔루션 1조5896억원, 전자재료 643억원이다.

 

BMW와 폭스바겐을 고객으로 두고 있으나 합작사 설립 등의 사업확장에는 다소 소극적이다. 주로 유럽과 중국에 집중하고 있으며, 독일 BMW그룹에 3조8000억원 규모의 전기차 배터리를 공급하는 계약을 체결한 바 있다. 삼성SDI는 올해 배터리 생산능력을 30GWh로 늘리고 향후 5년간 4배 이상 확대할 계획이다.

 

 

 SK이노베이션

현재 사용량 1.9GWh -- 사업확장속도가 가장 빠름 ( 1년간 132% 증가 ) 

현기차를 중심으로 폭스바겐, 다임러 등을 고객으로 두고있다.

 

2010년 기아차 쏘울, 레이에 납품하면서 시작

현대차 스위스 수출 수소트럭에도 SK배터리가 탑재됨

자회사 SK에너지가 가장 많은 주유소(3100개)와 충전소(33개)를 보유하고 있는 것도 강점

 

단, 엘지화학과의 소송전은 미국 사업의 발목을 잡고 있는 이슈다. 업계는 1조~2조원의 합의금을 지불해야할 것으로 보고 있다.

 

올해 기준 20GWh 안팎의 배터리 생산능력을 2023년 71GWh까지 늘리는 것을 목표로 하고있다. 특히 자유롭게 형태를 변형할 수 있는 파우치형 배터리에 집중할 계획이다.

 

 

가장 공격적으로 차입과 CAPEX를 늘리는 것은 SK이노베이션, 

보수적으로 재무를 운영하면서 수익성에 중점을 둔 것은 삼성SDI다.

 

보수적 재무 기조는 부채상환능력을 높이고 신용등급을 유지하는데 도움이 된다. 차입커버리지가 2.5배를 넘으면 신용등급이 하향된다. 반면 등급이 유지되면 자금조달 등의 재무비용이 감소하면서 사업을 안정적으로 이어나갈 수 있다.