2차전지에 대해서 알아보자.(관련주 추천)

최근 전기차 시장이 점점 커지면서 배터리 관련주들이 주목받고있어요. 우리나라 기업 중에서는 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션 등이 대표적인 2차전지 생산업체입니다. 최근 테슬라 주가가 급등하면서 국내 2차전지 업체들도 덩달아 상승했는데요, 어떤 특징과 전망이 있는지 알아보겠습니다.

전기차 배터리는 왜 2차전지라고 불릴까요?
배터리라는 말은 많이 들어봤지만 정확히 무슨 뜻인지 모르시는 분들이 많을텐데요, 리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질 4가지 물질로 구성되어있습니다. 이 네가지 물질들을 모두 합쳐 '리튬이온 전지'라고 부르는거죠. 하지만 이렇게 간단하게 설명하면 이해하기 어려우니 좀 더 쉽게 풀어서 설명해드릴게요.
먼저 1차전지는 충전해서 재사용이 불가능한 건전지같은 물건이고, 2차전지는 충전해서 다시 쓸 수 있는 에너지 저장장치(ESS)나 스마트폰 같은 휴대용 전자제품에 들어가는 배터리를 말합니다. 따라서 자동차에 들어가는 대용량 배터리인 2차전지는 앞으로 계속 성장할 산업이라는 점에서 많은 투자자들이 관심을 가지고 지켜보고있죠.

전기차는 내연기관 자동차와는 다르게 엔진 대신 배터리(리튬이온배터리)가 장착되어있어요. 그래서 전기차 내부에서는 모터 구동용 전력 공급 장치인 인버터/컨버터 등과 같은 부품들이 있고, 외부에서는 충전기와 완속충전기, 급속충전기등 다양한 종류의 충전장치들을 찾아볼 수 있답니다. 이처럼 전기차 안에서도 밖에서도 눈에 띄는 특징 중 하나가 바로 '배터리' 인데요, 그렇다면 우리가 많이 들어본 리튬이온배터리는 어떤 원리로 작동할까요?

전지는 어떻게 구성되어있나요?
먼저 전지란 화학에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 장치입니다. 즉, 물질 속에 있는 화학물질이 전자를 주고받으며 에너지를 만들어내는 과정이죠. 이때 양극재와 음극재 사이 전해질이라는 물질이 존재하는데, 전해질의 종류에 따라 이온화 경향성이 달라지게 됩니다. 이온화 경향성이란 쉽게 말해서 물질의 반응성이라 말할 수 있는데요, 산화되는 성질이 강한 물질일수록 전자를 잃고 환원되려는 성향이 강해지고, 반대로 환원되는 성질이 강한 물질일수록 전자를 얻고 산화되려는 성향이 강해집니다. 이러한 특성을 이용해서 각각의 금속마다 다른 전압을 걸어주면 원하는 대로 전류를 흐르게 할 수 있게됩니다.

그렇다면 1차전지는 뭐고 2차전지는 뭔가요?
앞서 설명드린것처럼 모든 전지는 두 가지 요소로 구성되어있는데요, 첫 번째로는 앞서 말씀드린 ‘양극재’ 그리고 두 번째로는 ‘음극재’ 입니다. 먼저 양극재는 말 그대로 + 극을 띠는 소재이고, 음극재는 - 극을 띠는 소재입니다. 하지만 이렇게 단순하게 구분하기엔 너무 광범위한데요, 왜냐하면 최근 개발되고있는 이차전지의 경우 한가지 재료로만 이루어진 단일소재보다는 여러 개의 소재를 혼합하거나 코팅처리 하는 방식으로 제작되기 때문입니다. 따라서 현재까지는 니켈-코발트-알루미늄 합금계나 망간산화물계 혹은 흑연 복합체 등 몇 가지 대표적인 형태만을 언급할 수 있지만, 앞으로는 더욱 다양한 조합의 차세대 기술이 등장할 것으로 예상됩니다.

그럼 지금까지의 내용을 요약하면 결국 “여러개의 원소를 섞어서 만든 새로운 개념의 건전지” 라고 이해하면 될까요?
네 맞아요! 기존의 건전지는 아연판과 구리판을 연결시킨 구조였는데, 이것과는 달리 대부분의 최신형 스마트폰 및 노트북 컴퓨터 또는 디지털 카메라 등에 들어가는 리튬이온배터리는 이름에서부터 알 수 있듯이 액체 상태의 전해질 내에 리튬이온이 이동하면서 발생하는 전위차를 이용한답니다. 또한 주로 탄소재료 기반의 분리막 위에 활물질층과 도전제, 바인더, 용매 순으로 층상구조를 이루고 있으며, 각 단위셀당 4~5개의 셀이 적층되어있습니다.

국내 2차전지 제조업체 TOP3는 어디인가요?
LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션 세 회사가 현재 세계시장 점유율 1~3위를 차지하고있는데요, 특히 LG화학은 글로벌 화학기업 순위에서도 5위를 차지하며 명실상부 대한민국 최고의 화학기업임을 증명했습니다. 각 회사별로 어떠한 특징이 있는지 알아볼게요.
삼성SDI는 소형 IT기기 및 전동공구 위주로 사업을 진행중이며, 중대형 ESS사업 분야에선 후발주자이지만 공격적인 투자로 빠르게 선두권 진입을 노리고있는 상황입니다. 또한 2020년 하반기부터는 BMW i3 EV모델에 공급될 예정이라 기대감이 더욱 커지고 있죠.
SK이노베이션은 2017년 헝가리 공장 준공 이후 유럽향 매출비중이 크게 증가했고, 미국 조지아 주에 위치한 제 1공장 증설작업 마무리 단계에 접어들어 2021년 초 완공예정입니다. 현대자동차 코나EV 모델에 배터리를 공급함으로써 향후 판매량 확대시 수혜를 입을것으로 예상됩니다.
LG화학은 올해 상반기에만 영업이익 약 1조원을 달성했으며, 2018년 연간 영업이익 역시 사상 최대치를 기록할 것으로 보입니다. 이러한 실적 호조세는 중국 남경 편광판 라인 가동중단 효과와 폴란드 브로츠와프 소재 GM 볼트 EV 신규 수주효과 덕분이죠. 2019년엔 독일 폭스바겐과의 합작법인 설립 소식도 들려오고 있으며, 이를 통해 북미지역에서의 입지를 강화할 계획입니다.

 지금까지 2차전지에 대해 알아보았는데요, 단순한 경제뉴스로만 접하던 내용을 직접 조사해보니 확실히 이해도 잘되고 재미있네요. 여러분도 시간날때마다 틈틈히 공부하셔서 좋은 결과 있으시길 바랍니다!