삼원계/사원계 배터리, 양극재계의 가성비(미래차 분야)

삼원계/사원계 배터리, 양극재계의 가성비(미래차 분야)

 

1. 삼원계/사원계 배터리의 의미

니켈, 코발트, 망간 등 3가지 물질을 섞어 양극재를 만든 것이다. 여기에 리튬인산철을 더하면 LFP(리튬인산철 계열) 배터리라고 한다.

보통 니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20% 비율로 원료를 섞는데, 요즘에는 니켈 80%, 코발트 10%, 망간 10%를 주로 사용한다.(이것이 NCM811이다.)

 

삼원계 배터리의 종류로는 대표적으로 NCM 과 NCA가 있다.

 

NCM은 리튬코발트산화물(LCO)을 기본으로 니켈(Ni)과 망간(Mn)이 결합되어 있는 형태이다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 형태의 삼원계 배터리이다.

NCA는 LCO에 니켈(Ni)과 알루미늄(Al)이 결합된 양극재이다. 타 양극 소재에 비해 에너지 밀도와 출력이 높아서 주로 원통형  배터리 등의 소형 전지에 사용된다.

 

 

삼원계 배터리는 LFP에 비해 에너지 밀도가 높아 더 진보된 기술로 분류된다. 사원계 양극재도 있는데 이는 4가지 성분을 조합해 만든 것이다.

굳이 4가지 성분으로 조합하는 이유는 코발트 비중을 줄이기 위해서이다.

코발트는 출력을 높여 주는 역할을 하는데 가격 변동성이 심하다는 단점이 있다.

 

 

 

2. 삼원계/사원계 배터리 연관 단어

NCM

니켈, 코발트, 망간을 조합해서 만든 양극재로 현재 가장 보편적으로 사용되는 양극재이다.

 

NCA

니켈, 코발트, 알루미늄을 조합해서 만든 양극재로 타 양극재에 비해 에너지 밀도와 출력이 높다.

 

NCMA

에너지 밀도를 좌우하는 니켈 함량을 높이면서도 안정성을 갖추기 위해 알루미늄을 투입하는 방식

 

 

3. 삼원계/사원계 배터리 관련주의 전망

사원계 양극재는 고용량, 장수명, 고안정성을 확보할 것으로 기대된다. 그러나 높은 기술력이 요구되어 아직까지는 상용화 초기 단계이다. 하지만 지금부터 미래를 보고 준비하여야 한다.

 

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4. 삼원계/사원계 배터리 관련 종목

관련 종목으로는 에코프로비엠, 엘앤에프, 포스코케미칼, 코스모신소재 등이 있다.

 

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에코프로비엠(247540)

NCA양극재 글로벌 시장점유율 2위 업체이다. 삼성SDI와 양극재 합작법인 설립 협약, 전고체 배터리, 단결정 양극재 등 차세대 양극재 개발 진행 중이다. 글로벌 non-IT용 NCA 양극재 수요 확대와 국내외 EV용 하이니켈계 양극재 판매 호조가 계속되는 가운데 세계 시장 점유율을 지속적으로 확대해 나가고 있다.

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엘앤에프(066970)

2차전지 양극화물질과 그에 관련된 소재 제조 및 판매를 주요 사업으로 한다. NCM, NCMA양극재 상용화, 테슬라에 들어가는 LG화학의 배터리 양극재를 공급한다. 글로벌 양극재 업체 중 유일하게 니켈 비중 90%의 NCMA양극재 양산을 시작하였다.

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포스코케미칼(003670)

NCM 양극재, 음극재를 모두 생산하는 국내 유일 업체이다. SK이노베이션, LG화학을 주요 고객사로 두고 있다.

2차전지소재 분야에서 포스코 그룹의 리튬, 니켈 등 원료, 2차전지소재연구센터 등 R&D 인프라, 글로벌 마케팅 네트워크를 연계해 사업 경쟁력을 높여 나가고 있다.

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코스모신소재(005070)

기능성필름(이형필름, 점착필름, 인슐레이션필름)과 2차전지용 양극활물질, 토너, 토너용 자성체 등을 제조 판매하는 사업을 영위한다.  2019년 말부터 NCM 양극재 본격 양산체재를  구축하였다.