헬로티 조상록 기자 | 포스코케미칼이 인조흑연 음극재 생산체제를 구축하고 본격 생산에 들어간다. 포스코케미칼은 12월 2일 배터리 규제자유특구로 지정된 포항시 동해면 블루밸리산업단지에서 인조흑연 음극재 생산공장 준공식을 가졌다. 인조흑연 음극재 공장은 포스코케미칼이 소재 국산화를 위해 총 2,307억원을 투자해 건립하는 공장이다. 2023년 종합 준공을 목표로 연산 1만6,000톤 규모로 조성되며, 이번 1단계 준공에 따라 포스코케미칼은 연산 8,000톤 규모의 인조흑연 음극재를 우선 생산한다. 이는 60kWh 기준 전기차 약 21만대에 공급할 수 있는 양이다. 인조흑연 음극재는 전기차 배터리 수명을 늘리고 충전속도를 단축시키는 강점이 있어 2020년 기준 글로벌 음극재 시장에서 76%의 비중을 차지하고 있으나, 그간 국내 생산 기업이 없어 일본, 중국 등으로부터 전량 수입해 왔다. 이번 인조흑연 음극재 공장 준공으로 포스코케미칼은 국내에서 유일하게 이차전지 핵심 소재인 양극재와 천연흑연·인조흑연 음극재 모두를 국산화하여 경쟁력 있는 기술 선도 기업으로 자리매김했다. 또한 인조흑연의 원료인 침상코크스는 자회사 피엠씨텍을 통해 자체 생산하고 있어 원료부터 최종
헬로티 김진희 기자 | SK㈜와 SK머티리얼즈의 합병 법인인 SK㈜가 12월 1일 공식 출범했다. 지난 8월 합병 추진 발표 후 약 4개월 만이다. 합병법인은 SK㈜의 글로벌 투자 경쟁력과 SK머티리얼즈 첨단소재 분야 사업 경쟁력을 결합해 글로벌 첨단소재 1위 기업으로 도약한다는 포부다. 합병법인의 신주는 12월 27일 상장될 예정아다. SK㈜는 첨단소재 기업들 간 글로벌 경쟁이 심화되고 있는 가운데, △배터리 소재 △전력/화합물반도체 △반도체 소재 △디스플레이 소재 등 4가지 영역에서 발 빠른 투자를 통해 핵심 기술을 선점함으로써 경쟁우위를 확보한다는 전략이다. SK㈜는 지난 9월 투자자 간담회를 통해 2025년까지 총 5조 1천억원을 투자하는 내용의 첨단소재 분야 청사진을 구체적으로 공개한 바 있다. 먼저 SK㈜는 글로벌 1위 동박 제조사 왓슨(Wason) 투자 등을 통해 이미 확보한 배터리 핵심소재 포트폴리오를 기반으로, 배터리 성능을 획기적으로 개선할 기술로 주목받고 있는 차세대 음극재, 양극재 분야에도 지속적으로 투자함으로써 전기차 배터리 소재 분야에 있어 글로벌 경쟁력을 선점해 나간다는 계획이다. 음극재 분야에서는 기존 SK머티리얼즈가 미국의 그룹
헬로티 김진희 기자 | 포스코케미칼이 인조흑연 음극재 투자로 이차전지소재 사업 경쟁력 강화에 박차를 가한다. 포스코케미칼은 지난 10일 이사회를 열고 중국 인조흑연 음극재 회사인 시누오사의 지분 15%를 인수하기로 결정했다. 포스코케미칼은 261억원을 투자해 연 2만톤 규모의 생산능력을 갖춘 시누오사의 경영에 참여하고 국내 배터리사를 대상으로 독점 판매권을 갖기로 했다. 포스코케미칼은 이번 투자로 천연흑연 음극재를 포함해 인조흑연까지 제품 포트폴리오를 다각화하고 음극재 사업 경쟁력 강화의 발판을 마련했다. 2020년 11%로 4위를 기록한 음극재 시장 점유율을 더욱 높일 것으로 기대된다. 인조흑연 음극재는 고온에서 가공하는 제조 공정의 특성상 팽창이 적어 안정성이 높고 입자가 고르게 배치되어 리튬이온의 이동 속도가 빠르기 때문에 전기차 배터리의 수명을 늘리고 충전속도를 단축할 수 있다. 시장조사기관 SNE리서치는 전기차 시장이 빠르게 성장하며 인조흑연 음극재의 활용이 2020년 60%에서 2025년 73%까지 높아질 것으로 전망하고 있다. 포스코케미칼은 이러한 수요 증가에 대응해 인조흑연 음극재 사업 진출을 전략적으로 추진해왔다. 국내에는 포항시에 연산 1만
헬로티 조상록 기자 | 코오롱그룹과 한국과학기술연구원(KIST)이 수소경제, 차세대 이차전지, 바이오·헬스케어 분야 핵심기술 개발을 위한 업무협약 양해각서(MOU)를 체결했다. 코오롱은 향후 KIST와 수소 생산 및 저장, 차세대 이차전지, 약물전달시스템 등과 관련한 핵심소재 기술을 발굴하고 공동연구 및 상용화에 긴밀히 협력해 나가기로 했다. 코오롱과 KIST는 수전해 기술을 바탕으로 한 그린수소 생산과 저장을 위한 핵심 소재 개발에 역점을 둘 계획이다. 지금까지 통상 물을 전기분해해 수소를 생산할 때 고가의 희귀금속이 촉매로 쓰였지만 그보다 효율성과 경제성을 높일 수 있는 새로운 촉매제 및 핵심 소재 개발을 목표로 하고 있다. 차세대 이차전지와 관련한 4대 핵심소재(양극재, 음극재, 전해질, 분리막) 기술도 확보해 나가기로 했다. 안정성, 사용시간, 충전속도 등과 관련한 기존 이차전지의 고질적인 문제를 해소할 소재 개발에 주력한다. 코오롱은 특히 전고체 배터리의 성능을 좌우하는 전해질과 음극재와 관련해 KIST가 축적해 온 연구성과를 그룹 내 연구·개발 역량과 융합해 차세대 배터리 기반 기술을 확보해 나갈 계획이다. 바이오·헬스케어 분야에서는 코오롱이 개발
헬로티 이동재 기자 | 한국미래기술교육연구원이 내달 17일 '2022 배터리 시장 전망과 차세대 고성능 배터리 소재 개발 동향' 세미나를 개최한다. 세미나는 서울 여의도 전경련회관 사파이어홀에서 진행되며 온라인으로도 참여할 수 있다. 코로나19 이후 전 세계 전기차 시장의 지속적인 확대와 함께 전동화, 무선화, 친환경화 등의 글로벌 트랜드로 인해 배터리 성장률 증가세가 더욱 가속화되고 있다. 에너지 전문 조사업체 SNE리서치는 국내를 포함한 전 세계 배터리 시장 규모가 지난해 약 54조 원에서 2030년 약 411조 원으로 8배 이상 성장할 것으로 전망했다. 우리 정부는 지난 7월 '2030 K-배터리 발전 전략'을 발표하며 배터리 핵심 기술을 국가전략기술로 선정해 2030년까지 이차전지 산업 매출액 166조 원을 달성하기 위한 대규모 지원에 나서고 있다. 이번 세미나에서는 ▲2022 배터리 시장 분석과 향후 배터리 소재, 원료 및 폐배터리 추출 소재 시장 전망 ▲[하이니켈 분리막/ 코팅] 하이니켈용 분리막 원단 필름 제조 및 코팅 기술과 상용화 방안 ▲[전극/촉매] 급속 충전이 가능한 배터리 소자 개발기술과 상용화 기술 ▲[전고체 전해질] 전기차 전고체 배
헬로티 이동재 기자 | DGIST 에너지공학전공 이홍경 교수·이호춘 교수 공동 연구팀이 리튬 금속 음극의 성능을 확보할 수 있는 전해질 설계 원리를 규명했다. 이를 통해 설계된 유사 고농도 전해질은 기존 전해질보다 리튬 금속 음극의 수명을 늘릴 수 있어, 향후 전기자동차용 이차전지 개발에 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다. 높은 이론 용량과 에너지 밀도를 갖는 리튬 금속 전극은 이차전지의 가장 이상적인 음극재다. 하지만 전지 수명 감소와 발화 등이 다양한 문제들이 해결해야 할 과제로 남아 있다. 이에 최근 유사 고농도 전해질이 리튬 금속 음극의 내구성을 크게 개선시킨다는 연구 결과가 보고됐지만, 유사 고농도 전해질의 효과가 전지가 실제 구동하는 온도범위인 영하20도~60도 사이에서의 효과와 작용 기작에 대한 규명은 이뤄지지 않았다. 이에 공동연구팀은 다양한 온도에서 유사 고농도 전해질이 리튬 금속 음극과 리튬 금속 이차전지의 장기수명을 내구성에 미치는 영향을 규명했다. 기존 고농도 전해질에 비해 유사 고농도 전해질 적용 시, 저온(5oC)과 고온(60oC)에서 리튬 금속 음극의 내구성이 크게 향상시켰으며, 리튬 금속 이차전지의 장기수명 또한 40%이상 증가시
헬로티 서재창 기자 | 전 세계 배터리 산업이 호황을 누리고 있다. 주요 배터리 기업은 양극재, 음극재 등 소재를 비롯한 차세대 배터리 개발, 생산 물량 확대 등을 이유로 몸집 불리기에 나섰다. 이와 동시에 최근 배터리 사고 사례가 일어나면서, 기존 공급됐던 물량에 대한 안전성 문제가 다시금 화두가 됐다. 경쟁력 강화 위한 증설 투자 이어져 SK머티리얼즈가 미국 소재기업과 함께 총 8500억 원을 투자해 경북 상주에 실리콘 음극재 합작공장을 짓는다. 지난 9월 14일, SK머티리얼즈와 그룹14 테크놀로지(이하 그룹14) 합작사는 경상북도·상주시와 투자협정 양해각서를 체결했다고 밝혔다. SK머티리얼즈는 지난 7월 실리콘 음극재 사업 합작사 ‘SK머티리얼즈 그룹14(가칭)’를 설립한다고 발표했다. 이번 투자협약에 따라 상주 청리 일반산업단지 부지에 실리콘 음극재 배터리 소재 생산공장 설립이 추진된다. 10월부터 제1공장 착공에 들어가 내년부터 상업 생산을 시작하고, 추가 증설을 통해 생산능력을 확장할 계획이다. 실리콘 음극재 합작공장 투자 규모는 총 5500억 원으로 예상된다. SK머티리얼즈는 합작회사 증설에 맞춰 총 3000억 원을 투자해 실리콘 음극재 주원료
헬로티 조상록 기자 | KAIST 생명화학공학과 김희탁 교수 연구팀이 음극재가 없는 고에너지밀도 리튬 배터리 구동을 위한 음극 집전체 구조를 개발하고, 그 작동원리를 규명했다. 음극재가 없는 리튬 전지(Anode-free Li battery)는 휴대용 전자기기와 전기자동차에 사용되는 리튬이온전지의 많은 부피와 무게를 차지하는 흑연 음극재를 없앤 차세대 구조의 전지다. 대신에 음극 활물질을 저장해두는 구리 집전체만이 음극 부품으로 들어가며, 집전체 위에 높은 에너지밀도를 가지는 리튬 금속 형태로 에너지가 저장된다. 음극재가 없는 리튬 전지는 기존 리튬이온전지와 비교해 60% 더 높은 에너지밀도를 구현할 수 있다는 점 때문에 산업계와 학계에서 활발하게 연구가 진행되고 있다. 하지만 리튬 이온이 흑연에 저장되지 않고 리튬 금속 형태로 음극에 저장될 경우, 리튬 금속의 수지상 성장으로 인해 지속적으로 비가역적인 리튬의 손실이 발생하며 충·방전 효율을 크게 떨어뜨리는 문제점이 발생한다. 또한, 반응성에 차이가 있는 구리와 리튬 사이에 미세전류가 흐르면서 리튬의 부식과 동시에 구리 표면에서 전해액이 분해되는 '갈바닉 부식(Galvanic corrosion)'이 발생한다
헬로티 조상록 기자 | SKC가 2차전지용 차세대 음극재와 양극재, 하이퍼포먼스 컴퓨팅용 글라스 기판 등 신소재 사업에 나선다. SKC는 9월 24일 'SKC 인베스터 데이'를 열고 2025년까지 사업구조 전환을 통해 기업가치 30조원 규모의 세계 1위 모빌리티 소재 회사로 도약한다는 목표를 발표했다. SKC는 사업구조 전환으로 2025년 이익의 80% 이상을 모빌리티 소재에서 창출한다는 방침이다. SKC는 기업가치 창출의 핵심이 2차전지 소재라고 소개했다. 신성장 동력으로 안착한 동박 사업은 말레이시아 5만톤(t), 유럽 10만t, 미국 5만t 등 적극적인 해외 증설로 생산규모를 총 25만 톤으로 늘리기로 했다. 이를 통해 글로벌 시장 점유율 35% 이상의 압도적 1위 플레이어로 도약하겠다는 계획이다. 또한 실리콘 음극재, 하이니켈 양극재 등 2차전지 성능을 대폭 개선할 수 있는 신규 소재 사업에 진출한다. 이완재 사장은 "글로벌 선두 수준의 실리콘 회사와 협력해 음극재 기술을 확보하고 핵심 사업으로 키워갈 것"이라며 "양극재도 글로벌 기업과 협력해 사업화를 추진한다"고 설명했다. SKC는 2025년 동박 등 2차전지 사업 매출을 현재의 10배인 4조 원
헬로티 조상록 기자 | LG에너지솔루션이 미국 샌디에이고 대학교(이하 UCSD)와 공동 연구로, 상온(25℃를 의미)에서도 충전이 가능한 장수명 전고체 배터리 기술을 개발했다. 기존 전고체 배터리는 60℃ 이상에서만 충전이 가능했다. 실리콘을 적용한 전고체 배터리 중 상온에서 충방전 수명이 500회 이상인 건 처음이다. 이번 연구 논문은 9월 24일 세계 과학계 연구성과 지표의 기준이 되는 최고 권위의 과학 저널 ‘사이언스(Science)’지(373권 6562호)에 실려 그 성과를 인정받았다. 전고체 배터리는 배터리의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체함으로써 현재 사용 중인 리튬-이온 배터리보다 에너지 밀도를 향상시키고 안전성도 강화할 수 있는 차세대 배터리다. 하지만 에너지 밀도 향상을 위해 리튬 금속을 음극으로 적용한 기존 전고체 배터리의 경우 온도에 민감해 60℃ 혹은 그 이상의 고온 환경에서만 충전할 수 있는데다 느린 충전 속도가 한계로 지적되어 왔다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전고체 배터리의 음극에서 도전(導電)재와 바인더를 제거하고 5um(마이크로미터) 내외의 입자 크기를 가진 ‘마이크로 실리콘 음극재’를 적용했다.
헬로티 서재창 기자 | LG에너지솔루션이 배터리 협력사와 'RE100' 전환에 나선다. LG에너지솔루션은 2일과 3일 양일간 1차 협력회사 30여 곳을 대상으로 'RE100 온라인 설명회'를 개최했다고 3일 밝혔다. 회사는 이 자리에서 재생에너지 관련 글로벌 동향과 향후 공급망 재생에너지 전환 목표, 조달 방안 등을 공유하고 협력 회사의 적극적인 협조를 당부했다. 배터리 제조 과정에서 나오는 상당 부분의 온실가스는 배터리 소재인 양극재와 음극재, 분리막 등의 생산 과정의 전력 사용에서 발생한다. LG에너지솔루션은 이에 온실가스 배출량이 상대적으로 높은 양극재와 음극재 협력사의 사용 전력을 재생에너지로 바꾸는 'RE 100' 전환을 먼저 추진하고, 나머지 소재에 대해서도 2030년까지 순차적으로 전환할 수 있도록 지원할 계획이다. LG에너지솔루션은 지난 7월 ESG 비전과 경영전략을 공개하고, 2030년까지 전 세계 모든 사업장의 전력 사용을 'RE100'으로 전환하겠다고 밝혔다.
헬로티 이동재 기자 | 신성이엔지가 이차전지 제조 환경 장비 ‘믹싱챔버’와 친환경 제조 설비인 ‘NMP 회수 장비’를 개발해 공급에 나선다. 이번에 선보인 믹싱챔버는 이차전지 제조환경 장비로서 고객사의 생산수율과 불량률 감소에 초점을 맞췄으며, 친환경 제조 설비 NMP 회수 장비는 이차전지 생산에 필수인 NMP 용재를 재활용해 배출 물질을 감축하고 환경 규제를 해결한 생산 설비다. 이차전지의 제조 시설인 드라이룸은 온도와 습도를 관리하는 것이 중요 경쟁력이다. 기존에는 외부 공기를 공급하는 일반 공조 설비 등을 활용했지만, 신성이엔지는 생산 중에 발생하는 에너지와 공기를 재활용해 다시 사용하는 방법을 채택했다. 믹싱챔버를 사용하면 이차전지 제조 환경의 습도 조절이 좀 더 용이하며, 생산에 필요한 최적의 조건을 맞출 수 있다. 더불어, 이차전지 용량이 증가함에 따라 음극재의 코팅이 두꺼워지는데, 이런 세밀한 공정에서도 안정적인 생산환경을 구축하고 생산수율을 확보할 수 있도록 해준다. NMP 회수 장비에서 NMP(N-Methyl-2-Pyrrolidone)란, 이차전지의 양극재와 음극재를 코팅하는 과정에 필수로 사용되는 용재다. 높은 가격과 환경 규제에 해당되는
헬로티 이동재 기자 | 포스코케미칼이 주력 사업인 이차전지 양극재의 성장에 힘입어 분기 최대 경영 실적을 연속 달성했다고 밝혔다. 포스코케미칼은 22일 올해 2분기 연결 기준으로 매출액 4,800억원, 영업이익 356억원의 경영실적을 발표했다. 전년 동기와 대비해 매출은 41.1%, 영업이익은 773.9% 증가했으며, 분기 최대 경영실적을 기록한 전분기 대비 매출은 2.7%, 영업이익은 4.4% 늘어났다. 특히, 에너지소재사업의 양극재 매출액이 전년 동기의 538억원 대비 211.7% 증가한 1,677억원을 나타내며 실적 신기록을 이끌었다. 전분기의 1,547억원과 비교하면 8.4% 증가했다. 양극재 사업은 전기차 배터리용 하이니켈 제품의 출하량이 증가하고 원료 가격 상승분이 판매가에 반영되며 매출이 늘어났고, 대량 생산체제 진입에 따라 유틸리티 비용이 감소하며 이익도 크게 상승했다. 포스코ESM을 합병한 2019년 2분기에 312억원이었던 양극재 매출은 올해 2분기까지 8분기 연속 성장하며 2년간 438% 증가했다. 또한 전체 사업에서 차지하는 매출 비중도 같은 기간 8%에서 35%로 올라 성장 기여도가 가장 높은 주력 사업으로 자리매김했다. 음극재 사업은
헬로티 김진희 기자 | 포스코케미칼은 연구역량을 강화하고 경쟁력 있는 우수 인재 영입을 위해 ‘석좌교수제’를 도입했다. 포스코케미칼의 석좌교수는 탁월한 연구업적을 이룬 석학을 대상으로 기술개발 및 자문역할을 담당할 예정이다. 이번에 위촉된 제1호 석좌교수는 국내 리튬 이차전지 음극재 분야의 최고 권위자인 강원대 재료공학부 이성만 교수이다. 이성만 교수는 리튬 이차전지용 음극 소재 관련하여 다양한 연구를 수행하고 있으며,관련 특허 출원 및 기술이전을 통해 관련 산업 발전에 기여해왔다. 포스코케미칼은 이번 ‘석좌교수제’를 통해 이차전지소재 연구를 본격화 해 기술 리더십을 확보하고, 사업 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 계획이다.
헬로티 서재창 기자 | 포스코케미칼이 ‘인터배터리 2021’을 통해 배터리 성능을 결정하는 소재 기술 경쟁력을 선보였다. 포스코케미칼은 지난 9일부터 11일까지 서울 코엑스에서 개최되는 ‘인터배터리 2021’에 참가했다. 이번 전시에서 배터리 소재인 양•음극재, 원료에서 소재 생산에 이르는 밸류체인, 차세대 R&D 로드맵, 그룹 친환경 모빌리티 통합 브랜드인 e Autopos 등을 소개했다. 포스코케미칼은 전시를 통해, 소재가 배터리의 용량, 수명, 충전속도 등을 결정하는 핵심이라는 메시지를 전달했다. 전기차 주행거리를 늘리기 위한 고용량 하이니켈 NCM•NCMA 양극재, 배터리의 수명과 충전속도 개선을 돕는 천연흑연•인조흑연•저팽창 음극재 등을 소개하고 차별화된 기술력을 강조했다. 배터리는 리튬이온이 양극과 음극을 오가며 전기를 발생시키는 원리로 작동한다. 배터리 성능을 위한 기술과 차지하는 비중 면에서 소재는 중요한 역할을 한다. 양극재는 배터리에 리튬을 공급하는 기능을 하며 용량과 출력을 결정하는 에너지원이다. 음극재는 배터리가 충전될 때 양극에서 나온 리튬이온을 저장하는 역할을 해 수명과 충전속도를 결정짓는다. 배터리 제조원가에서도 양극재가 4