K 배터리 레볼루션
향후 3년, 새로운 부의 시장에서 승자가 되는 법
[ 글을 시작하기 전에 ]
아무리 훌륭한 주식이라고 가치가 다 반영되어 있으면 투자를 통해 얻을 수 있는 수익이 그렇게 많지 않다.
그런데 일각의 부정적인 시각 때문에 그 훌륭한 주식이 여전히 저렴하게 평가되어 있으니, 누군가에게는 너무나 다행스러운 일이다.
배터리는 인류의 또 다른 산업혁명을 이끄는 핵심이다. 지구온난화에 따른 세계적 기후위기는 전 인류가 당면한 시급히 해결해야만 하는 과제이다.
이를 위해 EU, 미국 등 선진국을 주도로 각국 경제가 탄소제로 사회를 목표로 나아가고 있다. 경제 규모가 큰 나라일수록 속도를 내게 될 것이다.
신재생에너지 산업 등이 성장하는 데도 배터리 기술이 핵심이지만, 가장 큰 덩치는 바로 내연기관차의 전기차 전환이다.
이제 좋든 싫든 전기차로의 전환은 강제된 미래이다.
전기차 전환이 향후 10년을 주도할 글로벌 트렌드라는 사실은 이미 결정되어 있다.
그 전기차의 심장이 배터리이고, 그 배터리 산업에서 세계 최고의 기술력과 경쟁력을 바로 K 배터리가 가지고 있다. 이런 K 배터리 성장에 동업자로 참여하여 그 성장의 열매를 같이 누릴 절호의 기회가 바로 우리 앞에 놓여 있다.
그럼 어떤 기회가 우리 앞에 존재하고 있는지 한 번 들여다보도록 하자.
Ⅰ. 미래 산업의 핵심, 에너지 밀도
각 제조사에서 만드는 배터리 종류들의 성능을 비교하는 가장 중요한 기준이 바로 이 에너지 밀도다.
현재 한국에서 생산되는 K 배터리 주력 제품은 니켈 함량이 90% 수준에 이르는 NCMA, NCM9, Gen6 등이다.
이 주력 배터리들의 에너지 밀도는 305Wh/kg 수준이다. 이에 비해 중국의 주력 배터리인 LFP 배터리는 165Wh/kg의 에너지 밀도를 갖고 있다.
NCMA 배터리와 LFP 배터리를 상호 비교하기 위해서는 분자 혹은 분모를 동일하게 놓고 차이점을 파악하면 된다.
먼저 분모인 무게를 동일하게 놓았을 때 NCMA는 LFP 대비 85%의 에너지를 더 저장할 수 있다.
전기차 배터리에 저장된 에너지가 85%가 더 많으면 이 에너지로 1회 충전 주행거리를 더 늘릴 수도 있고 가속력을 더 빠르게 할 수도 있으며, 짐을 더 많이 실을 수도 실내 공간을 더 크게 만들 수도 있는 등 다양하게 활용이 가능하다.
NCMA 배터리와 LFP 배터리의 비교에서 보듯 결국 에너지 밀도가 높은 배터리를 만들어내는 기업이 세계 배터리 산업의 미래를 주도하게 된다.
무게가 같을 때 NCMA 배터리가 85% 더 많은 에너지를 저장할 수 있다.
에너지가 같을 때 NCMA 배터리가 46% 더 무게가 가볍다.
Ⅱ. 양극재만 기억하라.
이차전지 소재와 관련된 주식은 양극재 주식만 보시라. 그 이유는 다음과 같다.
전기차의 심장은 배터리, 배터리의 심장은 양극재다.
양극재 기술의 진입장벽이 엄청나게 높다.
양극재가 배터리 원가의 50% 정도를 차지한다.
K 양극재 4대 업체의 90% 급 하이니켈은 독보적 경쟁력을 가진다.
첫째, LG 화학의 공식 유튜브 채널에 있는 한 동영상에 전기차의 심장은 배터리, 배터리의 심장은 양극재란 표현이 나온다.
이는 100% 정확한 표현이다. 배터리는 어떻게 작동할까. 배터리의 양극과 음극, 두 전극이 양쪽에 있고, 그 사이에 전해질이 있다.
우리가 흔히 양극재라고 부르는 건 정확히 표현하면 양극활물질이다. 오늘날 이차전지의 핵심인 리튬이온 배터리를 보면, 양극활물질이 리튬이온을 가지고 있다가 배터리를 충전할 때 음극으로 리튬이온을 제공하는 역할을 한다.
즉, 리튬이온 배터리에서 에너지 저장의 수단이 바로 리튬이다. 이때 어떤 양극활물질을 사용하느냐에 따라 리튬이온을 저장할 수 있는 양, 즉 에너지양과 전압이 정해진다.
좋은 양극활물질을 사용하면 적은 무게와 부피로도 많은 에너지를 저장할 수 있게 된다.
앞에서 살펴본 전기차 성능에서 가장 중요한 에너지 밀도를 결정짓는 핵심 요소가 바로 양극활물질이고, 그러다 보니 양극재가 바로 배터리 산업의 심장이 되는 것이다.
둘째, 배터리 산업의 여러 기술 중에서도 양극재 기술의 진입장벽이 높다. 후발주자들이 양극재 산업에 뛰어들어 에코프로비엠만큼의 기술력을 따라잡으려면 거의 10년 정도의 기간이 소요될 것이다.
여기에 그 10년이란 시간 동안 에코프로비엠은 또 그만큼 앞설 테니 이 기술 격차를 따라잡기란 매우 어렵다.
셋째, 현재 시세로 배터리 원가의 50%를 양극재가 차지한다.
양극재의 재료는 리튬, 니켈, 코발트, 망간 같은 금속들인데, 이런 금속들의 시세 변동에 양극재 납품 가격이 그대로 연동되는 구조다.
그래서 이런 금속들의 가격이 장기적으로 우상향 하면 그에 따라 양극재 업체들의 매출과 이익도 자연스레 따라 증가하게 된다. 여기서 특히 중요한 것이 리튬이다.
전기차 시대가 도래함에 따라 리튬의 수요는 급증하고 있다.
리튬의 수요 급증은 오래전부터 예견되었다. 1970년대 전자시계용 소형 배터리에서 시작한 리튬이온 배터리가 없었다면 오늘날의 스마트폰, 노트북 컴퓨터도 불가능했다.
전기차만이 아니라 새로운 리튬의 수요처도 부각되고 있다. 특히 태양광 발전, 풍력 바전 등에 꼭 필요한 전기를 저장하는 장치인 ESS에도 리튬은 꼭 필요하다.
드론이나 소형 선박, 중소형 화물차 등에도 리튬이온 배터리 채택이 늘어나고 있다.
리튬이온 배터리는 우주 산업에서도 중요한 요소다.
Ⅲ. 미국 IRA 법안의 상세 내용
이 법안은 법인세 등의 세금을 부과해 재원을 확보하고, 그 재원을 기후위기 대응, 에너지 안보, 보건 의료 지원 등에 투자하는 내용을 담고 있다.
우선 재원 마련 부분을 보면 당기순이익 10억 달러 이상인 기업에게 최소 15%의 법인세를 부과하고, 자사주를 매입할 때 매입액의 1%를 과세한다.
이 재원 중 기후 위기 대응과 에너지 안보를 위해 사용되는 내용은 다음과 같다.
1. 청정에너지 : 2030년까지 온실가스 40% 감축에 3,690억 투자
2. 친환경 에너지 산업 지원 : 태양광, 풍력 업체에 600억 달러 규모의 세액 공제 및 인센티브 제공
3. 가정용 태양광 에너지 사용 확대 : 750만 가구를 대상으로 주택에 태양광 패널 설치 시 30% 세액 공제
4. 전기차 구입 시 세액 공제 : 중하위 소득층을 대상으로 전기차를 구입 시 신차는 최대 7,500달러, 중고차는 최대 4,000달러 세액 공제. 이때 중국 등 우려 국가에서 생산된 원료와 소재를 사용한 전기차는 제외
5. 전기차 배터리 보조금 지급 : 미국 또는 미국과 FTA를 맺은 국가에서 원자재를 조달했거나 제조한 전기차 배터리에 보조금 지급
Ⅳ. 자동차 회사들이 결국 배터리를 직접 만들 것이다.
하고 싶다고 다 할 수 있는 것은 아니다. 이 말은 자동차 제조사들의 배터리 내재화 계획에 딱 들어맞는다.
자동차는 그 근본이 기계 기술이다. 독일의 그 유명한 벤처사에는 벤츠 박물관이 있는데 그 입구에는 백 수십 년에 걸친 벤츠의 엔진 개발 기술의 역사가 전시되어 있다.
그 긴 세월 동안 기술을 갈고 닦아 만든 벤츠의 엔진은 세계 최고의 자동차로 벤츠가 자리매김하는 근간이었고, 그야말로 기계 기술의 결정체였다.
그러나 전기차에는 엔진이 없다. 엔진의 자리를 배터리와 모터가 대신한다.
또한 배터리는 기계 기술이 아니라 화학 기술의 결정체다. 애초에 화학 기술 기반이 없는 자동차 회사들이 배터리를 만든다는 것 자체가 난센스다.
화학 기술과 기계 기술의 차이는 농구와 야구의 차이보다 훨씬 크다.
그러니 테슬라와 폭스바겐이 아무리 대단한 회사라 해도 배터리 산업에서는 초보에 불과하다.
이와 관련하여 LG 에너지 설루션 권영수 부회장의 말을 곱씹어 볼 필요가 있다.
완성차 업체의 배터리 내재화 움직임에 대해 미련을 못 버리고 있다며 일침을 가했다. 통상 배터리의 공급은 신차 개발 단계인 34개월 전에 결정된다.
이는 만약 테슬라가 가장 좋은 배터리를 만들었다고 한들 자사의 전기차에만 공급이 가능하지, 타 자동차 제조 회사는 절대 사용하지 않을 거라는 사실을 의미한다.
신차 개발 단계에서 설계도를 경쟁 자동차 회사에게 고스란히 제공할 정신 나간 자동차 회사는 없을 테니 말이다.
자사에 한해 배터리를 공급하고, 그것도 일부만 공급하게 된다면서 더하여 재료와 공정 등 전 영역에서 LG 에너지 설루션이 가진 지식 재산권을 피할 방법이 없다고 말했다.
또한 규모의 경제가 쉽지 않고 대규모 연구 개발도 용이하지 않다고 덧붙였다.
완성차 업체가 배터리 내재화를 시도한 것은 테슬라나 폭스바겐이 처음은 아니다.
10여 년 전 일본의 닛산, 미쓰비시 등도 시도한 적이 있었으나 처절하게 실패한 전력이 있다.
약은 약사에게 진료는 의사에게 처럼 차는 자동차 제조사가 배터리는 배터리 제조사가 하는 것이 순리다.
[ 글을 마치며 ]
배터리 산업은 미래의 핵심 기술이 된다.
그 이유는 전자기기의 사용이 급격하게 증가하고 있기 때문이다.
여기에 더해 이동하면서 사용하게 될 전자기기의 숫자가 증가하게 되면서 더 많은 전기 배터리의 수요가 폭발할 가능성이 높다.
이런 맥락에서 볼 때에 우리는 배터리 산업은 무엇이 중요한지 어떻게 발전해 나갈 것인지에 대한 관심을 지속적으로 가지고 있어야 한다.
먼저 전기 배터리의 주도 업체는 한, 중, 일 삼국이다. 일본은 특허 숫자에서 가장 앞서고 있으며 중국은 전기 자동차 완성 업체를 기반으로 공급에 가장 독보적인 상태이다.
중국 시장을 제외한다면 한국은 글로벌 시장에서 배터리 공급을 가장 많이 하는 국가이다.
이로 인해서 한국도 글로벌 시장에서 배터리 기술력에서 뒤처지지 않고 있으며 향후에도 선도적인 역할을 할 가능성이 높다.
하지만 배터리가 중요하다는 것에 대해서 시대적인 공감대가 형성되면서 독일, 미국 등 주요 선진국도 배터리 개발 경쟁에 뛰어든 상태이다.
이런 현상에서 보게 된다면 앞으로 배터리 산업은 더 빠르게 성장할 것이 될 것이고 기술력의 발전과 자본력을 바탕으로 예상보다 더 빠른 성장세를 보여줄 수 있을 것이라는 기대를 하게 된다.
배터리 산업이 가장 크게 접목될 분야는 단연코 전기차 배터리이다.
전기차는 휴대폰에 비해서 3천 배 이상의 배터리 용량을 소모하게 된다.
하지만 아직 전기차 시장이 내연기관 자동차만큼의 인프라를 형성하고 있지 못하고 보조금을 제외한다면 자동차 가격이 높은 수준으로 보급화가 지연되고 있다.
이 때문에 당장 내연기관차가 전기차로 전환이 되지는 못할 것이지만 2030년이 되면 전기차의 신차 판매 비중이 내연기관차와 유사한 수준으로까지 증가할 것이라고 보고 있다.
이때가 된다면 내연기관차들이 전기차로의 전환을 본격적으로 하게 될 것이고 이에 따라 전기차 배터리와 관련된 기술이 더욱더 빛을 발하게 될 것으로 보인다.
이 때문에 전기차 판매는 이제 막 태동한 산업으로 봐도 그리 큰 무리가 없을 것이다.
얼리 어답터 수준의 사용자 정도만 전기차를 사용하고 있을 뿐 대다수는 아직 내연기관차를 사용하고 있다.
그리고 친환경과 인플레이션에 따른 에너지 비용 증가와 맞물려 하이브리드 차량의 수요도 증대되고 있는 시점이다.
아직 본격적으로 시작되지 않았음에도 불구하고 새로운 대체 먹거리, 신흥 시장으로 각광받고 있는 전기차 그리고 그 중심의 있는 배터리 산업의 발전 방향과 선두 기업에 대해서는 지속적으로 관심을 가지고 공부해야 할 것으로 보인다.
배터리와 관련된 공부를 좀 더 자주 많이 할 수 있도록 하자.
참고 도서 : K 배터리 레볼루션 ( 박순혁 )
