LG화학, 연내 여수 3공장 착공
완공땐 연산 3000t으로 대폭 늘어
실리콘 음극재용 CNT 개발 검토
금호석화, 양극재 CNT 상업화 등
생산 증설·관련 기술개발 박차
9일 SNE리서치 및 관련 업계에 따르면 CNT 시장에서 배터리 부문 비중은 지난해 42%수준에서 오는 2024년 58%까지 늘어날 것으로 전망된다. 관련 시장 수요가 지난해 5000톤(t) 규모에서 2024년에는 2만t으로 연평균 40% 이상 폭발적인 성장세가 예상된다.
특히 2025년부터는 CNT 도전재 수요가 크게 늘면서 수요가 공급을 초과하는 쇼티지가 발생할 것이라는 분석이다.
도전재는 양극 및 음극 전극에 전자 이동 경로를 형성해 전기전도도를 부여하고자 하기 위해 사용되는 물질로 전기전도도와 기계적, 열적 물성 등이 월등한 CNT가 향후 주류가 될 것으로 예상되고 있다. 전도도가 기존 대비 10% 이상 올라가면서 도전재 사용량이 30% 가량 줄게 되는데 그만큼 양극재를 더 채울 수 있어 배터리 용량과 수명도 크게 늘 수 있다는 설명이다.
여기에 2023년부터 주요 배터리 업체들이 충전시간 단축과 에너지밀도 개선을 위해 실리콘 음극재를 본격 적용할 것으로 예상되고 있다.
기존 흑연음극재는 음극재 자체가 전기전도성을 갖고 있기에 도전재가 따로 사용되지 않았지만 실리콘 음극재는 CNT 도전재를 통해 전도성을 높이고 수명 및 에너지밀도를 올릴 수 있다. 특히 CNT를 통해 실리콘 음극재의 고질적인 문제인 부피팽창 현상도 완화할 수 있는 알려졌다.
이에 따라 국내 관련 업체들도 전지용 CNT 상용화에 박차를 가하고 있다.
LG화학의 경우 지난 4월 1200t 규모 여수 2공장을 본격 가동한데 이어 연내 여수 CNT 3공장 착공에 들어갈 예정이다. 3공장이 완공되면 현재 1700t에서 3000t 내외로 생산 규모가 크게 늘어나게 된다.
LG화학은 현재 양극 도전재 생산에 주력하고 있지만 실리콘 음극재 시장 확대에 따라 음극재에 들어가는 CNT 연구 개발도 검토중이다.
금호석유화학은 올해 배터리 업계에서 요구하는 품질 수준의 철이 들어가지 않은 양극재용 CNT 소재 개발 및 상업화에 성공했다. 금호석화는 현재 주요 배터리 업체 대상으로 상업화를 시작해 향후 2차전지용 CNT 소재 성능 향상을 통해 지속적인 시장 확대를 추진할 계획이다. 여기에 양극재와 음극재용 CNT 도전재를 모두 생산하는 나노신소재의 경우 국내외 증설을 통해 올해 6000t 규모인 CNT 도전재 생산능력을 2024년 4만t 규모로 확대할 계획으로 알려졌다.
소재업계 관계자는 "기존에도 양극재용 CNT 도전재의 수요는 꾸준한 상황에서 앞으로 실리콘 음극재용 CNT 도전재 수요도 크게 성장할 전망"이라면서 "관련 시장의 성장에 맞춰 소재업체들의 증설도 본격화될 것"이라고 말했다.
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