꿈틀대는 '실리콘 음극재' 경쟁

생산량 확대 투자 시작 배터리 셀 업체 채용 여부가 관건

2023-01-04     이수환 기자
업체명 기반 기술 투자 상황
대주전자재료 SiO× 2공장 567억원
포스코케미칼 SiO×, SiC 계획중
한솔케미칼 SiC 800억원
SKC SiC 넥시온 3300만달러 투자
SK머티리얼즈그룹포틴 SiC 8500억원
엘피엔 SiN× 계획중
엠케이전자 Si-Alloy 올해 투자 예상

* 주요 실리콘 음극재 업체 현황

배터리 용량을 획기적으로 높일 수 있는 실리콘 음극재 경쟁이 본격화될 조짐을 보이고 있다. 현재 국내에서 이 사업을 진행 중이거나 준비하고 있는 기업은 대주전자재료, 포스코케미칼, 한솔케미칼, SKC, SK머티리얼즈, 엘피엔, 엠케이전자, 동진쎄미켐 등이다. 실리콘 음극재는 배터리 음극재에 실리콘(Si)을 첨가한 것을 말한다. 기존 천연흑연으로 만든 음극재가 그램(g)당 372밀리암페어(mAh)의 에너지 밀도를 가지고 있다면, 실리콘 음극재는 최소 400mAh 이상의 에너지 밀도를 제공한다. 같은 무게라면 더 많은 에너지를 담을 수 있어 전기차 1회 충전거리 연장이 가능하다. 다만 음극재를 한 번에 바꾸기가 쉽지 않다. 배터리 성격을 결정하기 때문에 음극재가 바뀌면 새로운 형태의 배터리라고 말할 수 있다. 한 번 플랫폼이 정해지면 오랫동안 사용한다는 의미다. 실리콘 음극재 기업의 생산 능력 확대 투자는 배터리 셀 기업의 검증 작업이 어느 정도 마무리됐다는 것을 의미한다. 실리콘 음극재 시설투자를 발표한 기업은 대주전자재료, 한솔케미칼, SK머티리얼즈그룹포틴(합작사)다. 올해 엠케이전자도 투자 검토에 나설 계획이다. 발표된 투자액으로 따지면 SK머티리얼즈그룹포틴이 가장 크다. 경북 상주에 총 8500억원을 투자한다고 밝힌 바 있다. 주원료인 실란(SiH4) 생산 공장도 포함됐다. 1분기 가동이 예상되며, 아직 구체적으로 고객사가 정해지지는 않았다. 한솔케미칼도 실리콘 음극재 투자를 진행 중이다. 800억원을 들여 전북 익산에 공장을 건설 중이다. 당초 1300억원 규모의 투자가 계획됐으나, 실리콘 음극재 받아서 사용할 삼성SDI가 조달처를 엠케이전자 등으로 다변화하면서 물량이 분산된 것으로 추정된다. 2월 공장을 완공하고, 상반기 내에 양산이 가능할 전망이다.
배터리
대주전자재료는 지난 2일 567억원을 실리콘 음극재 공장 확대에 사용한다고 밝혔다. 경기 시흥 공장의 실리콘 음극재 생산 용량을 1만톤(t)으로 확대하기 위해서다. 기존 생산 용량은 3000t이었다. 이 회사의 실리콘 음극재는 LG에너지솔루션에 공급되는 것으로 알려져 있다. 포스코케미칼, 엘피엔, SKC는 아직 대규모 투자는 진행하지 않고 있다. 포스코케미칼은 배터리 소재 계열사 테라테크노스를 활용할 계획이다. SKC는 영국의 실리콘 음극재 기업 넥시온에 3300만달러(2022년 1월 환율 기준 약 380억원)를 투자하는 형태로 사업에 진출했다. 2024년부터 실리콘 음극재를 생산할 계획이다. 적어도 연내 투자 발표가 이뤄져야 한다. 업계에서는 1000억원 이상이 투입될 것으로 예상한다. 엘피엔의 경우 국내외 주요 기업에 공급하기 위한 테스트 과정을 거치는 중이다. 기존 실리콘계 음극재보다 더 높은 용량과 효율을 검증받았다. 한편, 실리콘 음극재는 세부 소재에 따라 산화규소(SiO×)계, 질화규소(SiN×)계, 탄화규소(SiC)계 등으로 나뉜다. 대주전자재료는 SiO×, SKC와 한솔케미칼은 SiC 계열이다. 엘피엔은 SiN× 기술을 가지고 있으며, 엠케이전자는 SiC와 실리콘 합금(Si-Alloy)을 더한 형태다. 포스코케미칼은 SiO×, SiC를 모두 개발 중이다. 디일렉=이수환 기자 shulee@bestwatersport.com

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