이분화(NCM, LFP)된 전기차 배터리 시장

Ⅰ		리튬이온배터리란?

□ ‘리튬이온배터리’란 충전과 방전을 반복하면서 재사용할 수 있는 이차전지의 한 종류로 방전과정에서 리튬이온이 음극에서 양극으로 이동하는 배터리

□ 배터리를 구성하는 4대 요소로는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질이 있으며, 이 중 양극재는 가장 중요한 핵심 소재로 배터리 원가의 40% 이상을 차지

□ 양극재에 어떤 금속을 쓰느냐에 따라 전기차 배터리는 LCO· LMO·LFP·NCM·NCA 등으로 나뉘며, 이 중 LFP(리튬, 인산, 철)와 NCM(니켈, 코발트, 망간)이 대표적으로 전기차 배터리에 사용됨

◦ 니켈은 고용량, 망간과 코발트는 안전성, 알루미늄은 출력을 높이는 역할을 함

Ⅱ		NCM, LFP 배터리 장단점

□ NCM 배터리 장단점

◦ (장점) 에너지 밀도가 높아 동일한 크기의 LFP 배터리 대비 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 전기차의 주행거리를 늘리는 데 유리함

- 고속 충전, 고출력 등 LFP 배터리 대비 우수한 성능과 겨울철 주행가능 거리의 편차가 심하지 않음

◦ (단점) 니켈, 코발트와 같은 고가의 원자재를 사용하기 때문에 상대적으로 제조 비용이 높으며, 충격이나 과열 상황에서 화재나 폭발 위험이 상대적으로 높음

< 배터리셀 열폭주 현상 시뮬레이션 결과 >

- NCM 622 배터리 셀과 LFP 배터리 셀의 열폭주 현상을 오븐테스트 시뮬레이션을 통해 비교해 보았을 때, LFP 배터리는 열폭주 현상을 보이지 않았던 반면, NCM 622 배터리는 12분 만에 710℃까지 온도가 상승

※ 출처 : 동일 형태의 NCM/LFP 배터리의 열폭주 현상에 대한 수치해석적 비교 연구(한국지열·수열에너지학회)

□ LFP 배터리 장단점

◦ (장점) 주요 소재인 철(Fe)과 인(P)이 상대적으로 저렴하여 배터리 생산 비용 절감 가능

- 화학 구조상 매우 안정적이라 발화·폭발의 위험이 낮고 충·방전 사이클 수명이 길어 장기간 사용이 가능

◦ (단점) 에너지 밀도가 낮기 때문에 동일한 크기의 NCM 배터리 대비 저장할 수 있는 에너지가 적어 주행거리가 짧음

- 저온에서의 성능이 상대적으로 떨어지기 때문에 추운 기후에서 배터리 효율이 감소할 수 있음

Ⅲ		배터리 시장 현황

□ 전체 전기차 배터리 시장에서 LFP 배터리의 시장 점유율은 2020년 17%에서 2023년 37%로 20%p 확대되으며, NCM 배터리의 시장 점유율은 2020년 83%에서 2023년 63%로 20%p 감소

◦ 전기차 배터리 시장에서의 LFP 배터리 점유율을 2025년 33%, 2030년 40%로 전망한 곳이 많은데 2023년 기준 이미 37%까지 확대되었고 2025년에는 47%까지 확대될 것으로 전망

□ LFP 배터리 시장의 중국기업*의 점유율은 90% 수준으로, LFP 배터리의 시장 점유율 확대에 따라 전체 자동차 배터리 시장에서의 중국 비중이 높아지는 추세

* 대표적인 중국 배터리 기업인 CATL 40.3%, BYD 34% 점유

<양극재 종류별 시장 점유율 현황 및 전망 >	< 상위 6개 자동차 배터리회사 M/S 추이 >
출처 : 유안타증권	출처 : SNE Research