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<2020> 리튬이온 2차전지 전해액 기술동향 및 시장 전망(~2025)

최근 이차전지 시장은 소형 IT용 Application 시장에서 ESS, EV 시장으로 시장을 확대해 나가고 있다.  이차전지를 개발하고 산업을 개척 했던 일본의 기존 업체인 일본의 Panasonic, SONY등은 한국의 강자 삼성SDI와 LG화학의 시장 경쟁에서 밀리고 있고 중국의 신흥 업체인 ATL, BYD, LISHEN, BAK등이 중국 정부의 지원과 무한한 내수 시장을 발판으로 M/S를 넓혀 나가고 있다. 당분간 한, 중, 일  “이차전지 삼국 구도”는 지속될 것으로 예상되며, EV 시장의 확대에 따른 미국과 독일 역시 대용량 이차전지 제조 및 재료시장에 지속적으로 관심을 보이고 있다.

전해질의 구성을 보면 용매(Solvents), 리튬염 (Lithium Salt), 첨가제(Additives)로 구성 되어 있다. 전해질은 제품의 특성상 리튬이온 이차전지 제조 업체와 공동으로 개발을 진행 하게 된다. IT형 소형 제품의 경우 짧게는 3~4개월 개발 기간이 소요되고 xEV용 전해질은 1년이 넘게 제품을 개발과 평가를 진행 하게 된다. 다양한 제품을 고객과 같이 개발 대응 하기 위해서는 우수한 R&D 능력이 요구 된다. 

전세계 전해질 시장은 일본과 한국이 많은 양을 양산 공급하고 있으나 최근 중국 업체들이 급성장하고 있는 추세로 중국 업체들과 경쟁 또한 불가피한 상태이다. 국내에서 전해질을 양산 공급하고 있는 Panax e-tec과 Soulbrain등은 리튬이온 이차전지 주요 업체인 삼성SDI와 동반하여 전해질 공급업체로써 같이 성장 할 수 있었다. 일본의 경우 Mitsubishi Chemical이 IT 소형, xEV 중대형 전지를 생산 하는 고객의 Portfolio를 다양화 하면서 전세계 M/S 1위를 유지하고 있다. 중국 업체로는 Kaixin, Guotai, Capchem,ShanShan 등이 M/S 를 늘리고 있다.

전해질의 주요한 성분인 리튬염(LiPF₆)는 일본의 3개 업체가 약 80% 가량을 공급하고 있으며 한국의 Foosung이 국내에서 유일하게 리튬염(LiPF₆)을 양산 공급하고 있다. 첨가제(Additives)는 SEI 보호막 형성과 과충전 방지제, 전도특성 향상 등 리튬이온 이차전지의 수명과 안정성을 향상을 위해 전해질을 제조 하는 과정에서 첨가 되게 된다. 일본 업체가 첨가제 시장의 대부분을 점유하고 있고 한국에서는 Leechem, SK케미칼 등이 공급하고 있다.

전해질은 이차 전지를 구성하는 4대 핵심 소재 중 하나이다. 제조원가 구성에서 재료비 비율을 보면 양극재 > 분리막 > 음극재 > 전해질 순서이다. 이차전지 제조 업체의 단위 셀 당 용량을 증가 하기 위해 양극재, 음극재 재료 투입량을 늘리고 있는 추세이며. 상대적으로 전해질 투입량을 줄이고 있다. 하지만 2018년부터 2030년까지 배터리 시장은 연평균 약 28%(용량기준)씩 증가할 전망이다. 이에 따른 전해질 시장 성장이 기대된다.

xEV / ESS 대용량 이차전지에는 전해질 사용량이 IT용에 비해 단위셀 기준으로 200배 ~ 4,000배 까지 늘기 때문에 특히 안정성 확보가 매우 중요한 이슈로 대두 되고 있다. 현재 상용화 되어 있는 액체 전해질, 겔 고분자 전해질 (폴리머) 이외에 고온 안정성이 우수한 고체 고분자 전해질 개발에 지속적인 연구 개발을 진행 중이다.

Chapter Ⅰ. 전해액 용매

          1.1. 환형 카보네이트

1.2 선형 카보네이트

1.3 전극 표면 보호피막 형성용 첨가제에 의한 가스 발생 메커니즘

Chapter Ⅱ. 전해액 첨가제               

2.1 High-Ni계 양극 계면 안정화를 위한 전해질 첨가제                     

2.2 출력 특성 향상을 위한 전해질 첨가제

2.3 LiFSI 염을 사용하는 전해액

2.4 열안정성 향상을 위한 난연성 첨가제

2.5 고용량 음극 계면 안정화를 위한 첨가제

Chapter Ⅲ. 전해액 시장 동향 및 전망

3.1 국가별 전해액 수요 현황

3.2 소재별 전해액 수요 현황

3.3 공급 업체별 시장 현황

3.4 LIB 업체별 전해액 수요 현황

SDI/LGC/Panasonic/Sony/AESC/Hitachi Maxell/ATL/BYD/Lishen/Coslight

3.5 전해액 생산 캐파 현황

3.6 전해액 생산 캐파 현황

3.7 전해액 가격 동향

Chapter Ⅳ. 전해액 생산업체 현황

4.1 한국 전해액 업체

Panax Etec/Soulbrain/Enchem                                             

4.2 일본 전해액 업체

Mitsubishi/Ube/Centralglass                             

4.3 중국 전해액 업체

Capchem/Guotai Huarong/Shanshan/Tinci

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