<2023> 양극재용 전구체 기술동향 및 시장 전망 (-2030)

21세기 들어 심각해지는 기후 변화 현상으로 인하여 세계 여러 나라들이 탄소배출량 감축에 공감하고, 다양한 규제를 통해 환경 보전과 지속 가능한 사회를 이룩하고자 하는 제반 활동을 활발히 하는 가운데 친환경 에너지의 필요성이 강하게 대두되고 있습니다. 이차전지 산업은 친환경 에너지를 대표하는 산업으로서 특히 운송수단이 내연기관에서 전기 자동차로 탈바꿈을 시작하면서 다양한 종류의 리튬이온 이차전지와 소재, 원 재료들의 수급과 공급에 대한 이슈가 뜨거워지고 있습니다.

본 보고서는, 양극활물질의 원료인 전구체에 대한 상세한 내용이 포함되어 있어 있습니다. 전구체 제조방법, 공정별 기술, 원료 수급, 시장에 대한 분석, 전구체 업체들의 상황 등 다양한 내용을 다루고 있습니다. 전구체 시장에 대한 간략한 설명은 다음과 같습니다.

우리나라의 이차전지 전구체 자급도는 매우 낮습니다. 이유는, 기술력 보다는 원가경쟁력 비중이 크기 때문이라는 분석입니다. 현재 우리나라 NCM 전구체 수입량의 90%정도가 중국에서 생산되는 제품이며, 장기적인 관점에서는 내재화 할 수 있는 생산능력과 기술개발에 대한 투자가 절실합니다.

현재, Global 시장 점유율은 NCM/NCA계 및 LFP(리튬인산철)계 모두 중국의 전구체 회사가 시장을 독점하고 있으며, 국내에서는 극소수의 회사들만이 개발 및 제조하고 있어, 양극활물질의 수요에 대응하기 어려운 상황입니다. 양극재의 수요량이 늘어나면서 원재료 수급이 어려워지는 상황을 방지하기 위해서, 국내 전지업체 및 양극재 제조사들은 중국 전구체 업체와 지분투자를 통한 합작사 설립 등의 방법으로 필요로 하는 전구체 수요를 확보하기 위해 노력 하고 있습니다. 현재 중국의 Big5 전구체 회사는 Brunp, Zoomwe, GEM, Huayou Cobalt, Ronbay 등이 있으며, 향후 양극활물질의 수요량을 파악해 대규모 투자와 선행 기술개발을 진행하고 있습니다.

본 보고서의 Strong Point

① 전구체에 대한 전반적인 개요 및 풍부한 기술내용 수록

② 전구체의 제조공정 시 핵심 point인 설계, 합성 시 전반적인 고려 사항을 수록

③ 전구체 뿐 아니라 전구체 원재료 및 양극재 정보를 담고 있어 전반적인 소재 SCM 파악 용이

④ SNE Research의 전망치와 업체의 증설계획에 근거한 객관적인 전구체 시장 전망을 통해 시장에 대한 객관적이고 분석적인 수치 제공

⑤ 주요 글로벌 전구체 기업 개발 현황 및 제품 현황에 대한 상세한 정보 수록

본 레포트에서는 전구체 제조의 원리 및 기술, 시장, 원재료 Sourcing, 업체별 SCM 및 매출현황, Global Top7의 생산계획, 30여개 주요 글로벌 전구체 업체 정보 등 포괄적인 내용이 포함되어 있으며, 목차는 다음과 같습니다.

1. 전구체 정의

• 1.1 전구체란 무엇인가?

2. 전구체 소개

• 2.1 결정구조 및 장/단점
• 2.2 소재 별 주요특성

3. 전구체 종류

• 3.1 LCO
  • 3.1.1 LCO 정의
  • 3.1.2 LCO 제조 flow
• 3.2 Ni계 (NCM, NCA)
  • 3.2.1 NCM 정의
  • 3.2.2 NC(A) 정의
  • 3.2.3 Ni계 제조 flow
• 3.3 LFP
  • 3.3.1 LFP 정의
  • 3.3.2 LFP제조 flow (고상법)
  • 3.3.3 LFP제조 flow (액상법)
  • 3.3.4 LMFP 제조 flow

4. 3원계 전구체 제조원리

• 4.1 전구체 불순물 제거(Fe, Al, Cu등)
• 4.2 침전원리 및 공침 원리
• 4.3 핵 생성 및 성장원리
• 4.4 pH와 NH3의 상관관계
• 4.5 전구체 개발의 제조공정 특성요인도

5. 전구체 제조

• 5.1 공정 및 생산
  • 5.1.1 전구체 공정 flow
  • 5.1.2 전구체 생산 Process
  • 5.1.3 전구체 생산 설비
• 5.2 제조공정 주요기술
  • 5.2.1 전구체 요소별 중요기술
  • 5.2.2 중요기술 상세내역

6. 전구체 공정별 주요기술 (3원계)

• 6.1 전구체 원료 제조기술
• 6.2 전구체 금속용해 제조기술
• 6.3 전구체 도핑 및 코팅기술
• 6.4 전구체 평균 입경 및 입도분포
• 6.5 전구체 신뢰성 평가
• 6.6 분석 장비
  • 6.6.1 ICP (Inductively Coupled Plasma)
  • 6.6.2 BET (Brunauer Emmett Teller)
  • 6.6.3 XRD (X-ray Diffractometer)
  • 6.6.4 SEM (Scanning Electron Microscope)
  • 6.6.5 DSC (Differential Scanning Calorimeter)
  • 6.6.6 PSA (Particle Size Analyzer)

7. 전구체 주요관리 항목

• 7.1 니켈/코발트/망간 조성에 따른 특성
• 7.2 전구체의 입경 및 입도분포
• 7.3 전구체 1차입자 형상에 따른 특징
• 7.4 전구체 Tap밀도에 따른 특징
• 7.5 전구체 내 불순물 영향

8. 전구체 요소기술

• 8.1 관리 항목
  • 8.1.1 원료 불순물 관리
  • 8.1.2 공업용수 불순물 관리
  • 8.1.3 이물유입 관리
• 8.2 원료제조 및 합성
  • 8.2.1 전구체 원재료 제조 및 조합
  • 8.2.2 전구체 합성
  • 8.2.3 공침 반응기 내 용액온도 영향
  • 8.2.4 공침 반응기 내 교반 속도 영향

9. 전구체 반응기

• 9.1 연속식 반응기와 배치식 반응기의 정의
• 9.2 입도분포 비교 및 SEM
• 9.3 Coin cell 평가 data (NCA 83%)
• 9.4 Batch type 공정 비교 (한국 vs 중국 업체)

10. 전구체 원재료 정보

• 10.1 니켈
  • 10.1.1 분포도 및 광산기업 List
  • 10.1.2 국가별 매장량 및 생산량
  • 10.1.3 재고량 및 가격전망
  • 10.1.4 생산기업
  • 10.1.5 황산니켈 제조기업
  • 10.1.6 업체별 니켈 수급전략
  • 10.1.7 국낸 황산니켈 Value chain
• 10.2 코발트
  • 10.2.1 분포도 및 광산기업 List
  • 10.2.2 국내 수/출입 현황 및 판매동향
  • 10.2.3 코발트 수요전망
  • 10.2.4 코발트 공급전망
  • 10.2.5 코발트 수요와 공급 비교
  • 10.2.6 Value chain
  • 10.2.7 코발트 CR 및 Clean 코발트 issue
  • 10.2.8 콩고 광업법 개정
• 10.3 망간
  • 10.3.1 분포도 및 매장량
  • 10.3.2 국가별 생산량 및 생산업체

11. 전구체 및 양극재 수요전망

• 11.1 전구체
  • 11.1.1 시장 점유율
  • 11.1.2 제조사별 M/S비교
  • 11.1.3 전구체 Capacity Plan (-2027): Major기업 증설전망
  • 11.1.4 글로벌 전구체 수요전망(-2030)
  • 11.1.5 공급전망 (-2030)
  • 11.1.6 Supply-Demand (-2030)
• 11.2 양극재
  • 11.2.1 주요사용범위 및 수요전망(-2030)
  • 11.2.2 전기 자동차용 양극재 수요전망 (-2030)
  • 11.2.3 ESS 양극재 수요전망 (-2030)
  • 11.2.4 소형전지 양극재 수요전망 (-2030)

12. 전지 셀 당 원재료 원가분석

• 12.1 전지 셀 당 원재료 함량_ 소형
• 12.2 전지 셀 당 원재료 함량_ 18650 원통형
• 12.3 전지 셀 당 원재료 함량_ 21700 원통형
• 12.4 전지 셀 당 원재료 함량_ 각형
• 12.5 전지 셀 당 원재료 함량_ 파우치 형(27Ah)
• 12.6 전지 셀 당 원재료 함량_ 파우치 형(60Ah)
• 12.7 전기 자동차 한 대에 들어가는 원재료 함량

13. 전구체 원재료 SCM

• 13.1 전구체 타입별 SCM 구조 (LCO)
• 13.2 전구체 타입별 SCM 구조 (NCM 111)
• 13.3 전구체 타입별 SCM 구조 (NCM 523)
• 13.4 전구체 타입별 SCM 구조 (NCM 622)
• 13.5 전구체 타입별 SCM 구조 (NCM 811)
• 13.6 전구체 타입별 SCM 구조 (NCA)

14. Global Big7 전구체 업체 SCM

• 14.1 전구체 업체 Supply Chain Management (‘2022)

15. 전구체 업체정보

• 15.1 Zoomwe (中?)
• 15.2 GEM (格林美)
• 15.3 Huayou Cobalt (?友)
• 15.4 Brunp (邦普)
• 15.5 BASF Toda-
• 15.6 Jiana (佳?, Dowstone)
• 15.7 Umicore
• 15.8 Sumitomo MM
• 15.9 LGC
• 15.10 란저우진퉁(Reshine+Jinchuan)
• 15.11 Tanaka
• 15.12 Ronbay (容百)
• 15.13 Fangyuan (芳源)
• 15.14 Zhejiang Power
• 15.15 MCC Ramu
• 15.16 Ecopro Materials
• 15.17 Kelong
• 15.18 POSCO future M
• 15.19 에코앤드림
• 15.20 JH화학공업
• 15.21 고려아연(한국전구체)
• 15.22 LS-L&F전구체
• 15.23 코스모신소재
• 15.24 Hunan Yuneng
• 15.25 Dynanonic
• 15.26 LOPAL
• 15.27 Hubei Wanrun