[2차 전지 제조 공정] 2차 전지 제조 공정 및 관련 장비 기업

 

 

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1. CAPA 증설 전쟁

 

유럽환경 규제와 미국 바이든 행정부의 전기차 50% 플랜, 그린에너지 주도권을 가져오기 위한 중국의 에너지 정책 등 세계 각국의 에너지 패러다임이 급격하게 바뀌면서 전기차 보급 또한 폭발적으로 증가하고 있습니다.

이에 글로벌 2차 전지 제조 기업들은 공격적인 CAPA 확장을 통해 원가경쟁력 강화와 고객 수요 확보에 힘쓰고 있습니다. 글로벌 전기차용 2차 전지의 CAPA는 25년까지 약 1TWh 규모로 증가할 것으로 예상됩니다.

 

 

글로벌 전기차 배터리 시장 전망 및 주요 2차전지 제조 업체의 라인 증설 계획 (출처 : 삼성증권(좌), 메리츠종금(우))

 

 

2차전지 공장 증설 시 투자 비용 규모는 연간 증설 라인 수 60~70개로 고려했을 때 연간 7~9조원 대(라인 당 투자비 1천억원 추정)에 이를 것으로 추정되고, 이 중 제조 공정에 사용되는 장비 투자 비율은 라인 당 약 600억~700억원 정도로 전체 투자 비용의 60~70%에 해당합니다. 

 

 

글로벌 2차 전지 장비 시장 전망 및 제조 공정 별 장비 투자 비중 (출처 : 메리츠종금(좌), 삼성증권(우))

 

 

또한 전기차 용 2차전지 뿐만 아니라 에너지저장장치(ESS) 시장 또한 2030년 371GWh 수준으로 지속 증가할 예정으로 2차 전지 제조 업체들의 CAPA 증설 전쟁은 한동안 지속될 것으로 예상됩니다.

CAPA 증설 뿐만 아니라 2차 전지 안정성, 안전성 향상을 위한 공정 고도화와 생산성 향상이 점차 중요해지면서 각 제조 공정에 들어가는 공정 장비 시장의 성장도 점차 부각 될 것으로 보입니다.

2023년 기준 글로벌 중대형 2차 전지 장비 시장 규모는 11.9조원에 달할 것으로 전망하고 있습니다.

세부 공정 별 공정 장비 시장 전망 (출처 : 메리츠종금)

 

 

 

2. 2차 전지 제조 공정 및 관련 장비 기업

 

2차 전지 공정은 크게 ▲전극 공정(30%), ▲조립 공정(17%), ▲충방전(화성)공정(29%), ▲기타 공정(24%)으로 나뉩니다.

이번 포스팅에서는 각 제조 공정 및 공정별 장비 기업을 소개하고, 추후 공정 별 자세한 내용에 대해 별도로 포스팅 할 예정입니다.

 

• 전극 공정
  전체 공정의 30%를 차지하는 전극 공정은 2차 전지의 전극인 양극재, 음극재의 활물질을 각 전극의 집전판인 알루미늄과 동박에 도포하는 공정입니다. 전극 공정은 또다시 Mixing, Coating, Pressing, Slitting, Drying 공정으로 세분화 됩니다.
  
  코팅/건조 및 압연 공정은 롤투롤(Roll-to-Roll) 장비를 기반으로 구성되어 있습니다. 롤투롤 장비는 각 전극의 알류미늄박 및 동박을 회전롤에 감으면서 각각의 활물질을 도포하는 장비입니다.
  양극재와 음극재는 서로 섞이면 안되기 때문에 제조 설비가 분리되어 있으며, 각 전극 별로 동일한 장비 2개가 한 세트로 필요합니다.
  
  관련 장비 기업으로는 국내의 씨아이에스와 피엔티, 티에스아이가 있으며, 중국의 선도지능장비(리드차이나)와 잉허과기, 일본의 도레이, 캐논, 히라노 등이 있습니다.
  
  [2차 전지 제조 공정] 씨아이에스 기업 분석 (전극 공정 관련 기업)
  

 

 

전극 공정과 롤투롤 장비 (출처 : 티에스아이)

 

 

 

전극 공정의 자세한 설명은 아래 포스팅을 참고 부탁드립니다.

[2차 전지 제조 공정] 2차 전지 전극 공정 및 관련 기업

 

• 조립 공정
  전체 공정의 17%를 차지하는 조립 공정은 제조된 양극판과 음극판을 분리막과 함께 셀 형태로 조립해 전지 형태로 만들어주는 공정입니다.
  배터리 셀의 형태나 제조 업체의 기술에 따라 공정이 달라집니다.
  세부적으로는 Notching, Widing/Stacking, Welding, 전해액 Filling, Packaging, Degassing 등으로 나뉩니다.
  
  관련 장비 기업으로는 국내의 엔에스, 엠플러스, 필옵틱스, 디에이테크놀러지, 디이엔티와 중국의 선도지능장비(리드차이나)와 잉허과기, 일본의 캐논 등이 있습니다.
  

 

 

조립 공정, 원통형 (출처 : Recycling of Lithium-Ion Batteries, Sergej Rothermel)

 

 

조립 공정, 각형 (출처 : Recycling of Lithium-Ion Batteries, Sergej Rothermel)

 

 

조립 공정, 파우치형 (출처 :&nbsp;Recycling of Lithium-Ion Batteries, Sergej Rothermel)

 

 

조립 공정의 자세한 설명은 아래 포스팅 참고 부탁드립니다.

[2차 전지 제조 공정] 2차 전지 조립 공정 및 관련 장비 기업

 

 

• 충방전(화성) 공정
  전체 공정의 29%를 차지하는 화성 공정은 충방전 공정 혹은 활성화 공정이라고도 하며 배터리 셀에 전기적 특성을 부여해 활성화시키고 전지의 안정화 작업 후 결함 검사 및 배터리 등급을 부여하는 공정입니다.
  세부적으로 Formation, Aging, IR/OCV, Graiding/Selecting 공정으로 나눠집니다.
  
  공정의 거의 대부분이 자동화 되어있고 빠른 충전 속도와 안정화 기술이 중요한 공정입니다.
  주요 기업으로는 국내의 원익피앤이(전 피앤이솔루션), 에이프로, 엠플러스, 엔에스가 있으며 중국의 한커 등이 있습니다.

 

 

화성 공정 조감도 (출처 : 메리츠증권)

 

 

화성 공정의 자세한 설명은 아래 포스팅 참고 부탁드립니다.

[2차 전지 제조 공정] 2차 전지 화성 공정 (충방전 공정) 및 관련 장비 기업

 

 

• 기타 공정
  주요 공정인 전극, 조립, 화성 공정 이외에 검사, 탈철, 자동화, 테스트 공정 등이 있습니다.
  검사 공정으로는 전지 내부의 결함 검사, 외관 검사, 전압 검사 등이 있고, 테스트 공정으로는 전지의 활성화 및 특성 테스트 공정이 있습니다.
  
  탈철 공정은 전지 내부에 남아있는 철 성분을 제거하는 공정이며, 자동화 공정은 제품의 이송, 로딩/언로딩 등 물류의 자동화 시스템 등을 말합니다.
  
  검사 공정 관련 기업으로는 이노메트리, 피앤이솔루션, 브이원텍이 있고 탈철 공정 관련 기업은 대보마그네틱, 자동화 공정 관련 기업으로는 에스에프에이가 대표적입니다.

 

 

2차 전지 공정 별 국내 주요 장비 기업 (출처 : 메리츠증권 리서치센터)

 

 

현재 2차 전지 제조 공정 관련 장비 기업의 시가총액은 1000억~5000억대로 2차 전지 소재 관련 기업 대비 매우 낮은 편입니다. 장비 산업의 특성 상 수주 후 설비의 제작이 들어가며 이를 재고 자산으로 잡기 때문에 PBR Value로 비교를 합니다. 글로벌 주요 2차 전지 공정 장비 기업의 평균 PBR은 2020년 기준 3.6배 수준 입니다.

 

 

글로벌 주요 2차 전지 장비 기업의 PBR 및 ROE 비교 (출처 : 삼성증권)