[필에너지] 국내 유일 레이저 노칭, 스태킹 일체형 설비 구축/양산업체

이차전지 장비 업체인 필에너지는 필옵틱스가 20년 2월 에너지 사업 부문을 물적 분할해 설립되었음

그리고 23년 7월 주식 시장에 상장하였고 첫날은 공모가 34,000원보다 237%가 넘는 급등을 보이며 66,000원까지도 상승하였지만 10월 6일 기준 현 주가는 공모가보다 아래인 28,000원임

4만원 이상에 물려있는 매물이 56% 수준으로 4만원을 넘어가기는 쉽지는 않을 듯

실제로 9월 14일에도 4만원 매물대를 넘기지 못하는 모습을 보여주었음

 

10월 6일 기준 시총 2,969억

22년 매출액 1,897억 / 영업이익 168억 / 당기순익 37억 PER은 80배 수준

23년 컨센없음 (개인적으로 매출액 2,200억~2,400억 / 영업이익 210~230억 예상. 각 종 레포트를 토대로한 100% 뇌피셜)

유진투자증권의 공모주 레포트 상 컨센이 하나 있는데 23년 매출액 2,357억 / 영업이익 289억 / 당기순익 224억임. 고객사 다변화로 인하여 영업이익률이 8.9% 에서 12.3%로 개선될 것으로 예측하고 있음

 

23년 7월 상장한 기업인만큼 우선 IR 자료를 토대로 기업을 들여다보고자 함

 

필에너지

2020~2022년 매출액 CAGR 201%

핵심 고객사 내 설비점유율 100% (삼성SDI가 지분 20% 보유 중. 거기다 친절하게 S사향이라고 적혀있음)

필에너지가 영위하고 있는 이차전지 장비 설비는 위 그림만 봐도 확인 가능

제목에서도 적었지만 국내 유일의 레이저 노칭, 스테킹 일체형 설비를 구축하고 양산할 수 있는 기업

 

필에너지는 필옵틱스가 80% 지분 보유, 삼성SDI가 20% 지분 보유 중인 필옵틱스의 자회사임

필옵틱스는 OLED 레이저 장비 사업을 영위 중에 있음

 

주요 경영진을 보면 필에너지는 사실상 삼성SDI의 자회사라고 보여질 정도임. 대표이사를 비롯하여 부사장, 전무이사까지 전부 삼성SDI에서 왔음

현재 직원 수는 229명으로 2차전지 제조용 분리막 장력 제어장치, 레이저 가공 스패터 고착방지 장치, 2차전지 전극판의 디버링 장치, 2차전지용 전극판의 접합 장치에 대한 지식재산권 보유 중에 있음

 

조립설비 라인업

크게는 각형과 원통형으로 나뉨. 전고체는 아직 상용화되기 어려우나 시장의 정보들에 따르면 그래도 삼성SDI가 좀 앞서있는 모양새. 삼성SDI가 전고체 개발에 성공하고 상용화하면 그 수혜 또한 필에너지로 오는 구조임

 

레이저 노칭장비는 세계 최초로 양산했다고 스태킹 장비는 세계 최고 성능이라고 자랑하고 있음

필옵틱스가 영위하고 있는 사업이 노칭 장비이다보니 그 노하우를 통해 생산된 2차전지용 레이저 노칭 장비도 훌륭할 수 밖에 없는 구조

레이저 노칭과 스태킹 장비를 하는 기업은 필에너지 말고도 있음. 하지만 일체형 설비는 필에너지가 최초

그리고 삼성SDI에는 솔밴더임

참고로 LG에너지솔루션 노칭 장비는 디이엔티, 신진엠텍. 스태킹 장비는 디에이테크놀로지, 신진엠텍

SK on 노칭 장비는 유일에너테크, 우원기술. 스태킹 장비는 엠플러스, 우원기술

 

2차전지 배터리 노칭 공정은 금속박에 활물질을 올린 양극, 음극은 전류가 흐르는 길인 탭 형태대로 금속박을 잘라줘야 함. 이 자르는 장비가 노칭 장비임.

기존에는 날카로운 칼날을 이용한 프레스 방식으로 찍어 눌러 탭을 형성했음. 하지만 칼날이 무뎌질 때 마다 다시 빼서 예리하게 깍는데 시간이 많이 걸리는 단점이 있었음. 필에너지의 레이저 노칭은 레이저를 방출하는 소스를 갈아 끼우는 것만으로 유지보수가 끝임

(레이저 설비 가동 과정에서 발생하는 연기와 비산물을 제어하는게 필에너지만의 경쟁력이라고 함)

 

일체형 설비가 왜 필요한가?

필에너지의 노칭 설비는 타기업 대비 빠른 스피드를 자랑하며 각형과 원통형을 생산할 수 있는 장비임

스태킹 장비는 타기업과 큰 차이가 없지만 더 쌓을 수 있다는 가장 중요하고 큰 장점이 있음

이 두 장비를 일체화 시키니 당연히 공간 효율성이 올라가고 정밀도도 향상될 것이며 Winder 공정 등이 간소화되니 같은 시간에 생산할 수 있는 양이 많아질 수 밖에 없을 듯

 

23년 1분기 영업이익은 21년 연간 영업이익을 뛰어넘었으며 22년 영업이익 기준으로도 44.6%에 달함

장비에서 가장 중요한 것은 수주 현황이라고 보는데 23년 1분기 927억이었지만 9월 25일 1,597억의 단일판매 공급계약 공시를 함. 수주 총액은 2,524억으로 CAGR 58.6% 상승

 

전기차 시장의 동향인데 내년에 만약에 전기차 확대를 부정적으로 보는 트럼프가 당선된다면 상당한 변화가 올 수도 있지 않을까 우려됨. 트럼프가 과연 대세의 흐름을 꺾을 수 있을까 하는 의문도 들지만...

 

삼성SDI의 26년까지 CAPA 증설 계획

23년 대비 26년까지 약 104% CAPA는 증가할 예정이므로 CAGR 34.7%의 성장율

 

오산 2공장 신설을 통해 수주 확대를 대비한 선투자 진행 완료하였으며 23년 12월 완공 예정

매출 규모는 2,500억 수준으로 기존 1공장이 필옵틱스와 혼용 중이었으므로 상당히 공격적인 CAPA 증설

1, 2공장을 합치면 연매출은 5,000억 수준까지 가능

22년 매출은 1,897억으로 2공장이 가동되는 24년에는 100% 이상 성장 가능

고객사도 다변화 하겠다고 하는데 삼성SDI가 지분을 20%나 가지고 있는 상황에서 이게 쉽게 될까 하는 의문이 생겼으나 22년 7월 M사향 레이저 노칭 장비를 수주한 이력이 있으며 27년까지 삼성SDI를 제외한 다른 고객사 매출 비중을 40%까지 높이겠다는 계획을 김광일 대표가 직접 밝힌 것으로 보아 고객사 다변화는 가능한 것으로 보임

기사를 참조하면, 필에너지 주력 제품인 스태킹 장비는 삼성SDI와 공동 개발하여 거래선을 넓혀가기가 어려워 보임. 하지만 4680배터리를 위해 개발한 와인더 장비와 노칭 장비는 여기서 자유로움

다만 23년 1분기 매출 중 스태킹 장비가 93.8%의 매출 비중을 차지하고 있음을 간과해서는 안됨

 

22년 7월 수주한 M사향 레이저 노칭 장비의 M사는 노르웨이의 모로우라는 배터리 기업으로 알려졌음

모로우배터리에 대해서 조금만 알아보자면 스웨덴에 노스볼트가 있다면 노르웨이에는 모로우가 있음

노르웨이의 총 인구는 551만에 불과함. 하지만 전기차 보급율은 유럽 1위임

모로우는 노르웨이 최대 전력기업인 스태트크래프트의 자회사인 아그델에너지벤처와 덴마크 연기금 피케이에이 등이 투자한 기업임

노르웨이 아렌달 지역에 전기차 약 70만대를 공급할 수 있는 42GWH 규모의 배터리 공장을 건설하고 있음

이러한 모로우배터리의 파일럿 라인에 삼성SDI의 협력사가 대거 참여했음. 이 덕분에 필에너지도 노칭 장비 수주에 성공한 듯 함. 결국 삼성SDI와 연관되어있는 구조로 보임

42GWH가 어느 정도 규모인지 감이 안잡힐텐데 22년 나온 미래에셋증권의 배터리 장비 레포트에 따르면 1Gwh 당 전체 평균 CAPEX는 1,300억 수준이며 이 CAPEX에서 설비가 차지하는 비중이 40%이상임

그렇게 계산해보면 42Gwh는 5조 5천억에 육박하는 규모의 CAPEX 투자임

노스볼트, ACC, 프레이어와 같은 기업과 비교할 경우 그렇게 큰 규모는 아님

 

조립공정 장비별 비중을 보면 노칭과 스태킹이 파우치형에서는 약 60%, 각형에서는 약 50%%를 차지하고 있으며 1Gwh 당 100~125억정도 매출이 발생될 것으로 추정됨

필에너지가 노칭 장비만 넣은 것으로 보아 노칭 스태킹 일체형 장비를 추가 수주할지는 미지수임. 하지만 아직 파일럿 라인에만 들어간 상황이라 일체형 장비 수주도 기대해볼만 함

보수적으로 노칭 장비만 필에너지가 모로우 배터리에 납품한다고 가정하면 조립 공정 중 30%정도를 차지함

그렇게 단순 계산해보면 42Gwh * 100억 * 0.3 = 1,260억정도의 수주 가능하며 정상 라인에 만약 노칭, 스태킹 일체로 수주를 받는다면 약 2,000억정도 수주 가능할 것으로 보임(이건 근거없는 가정이니 그저 가정으로만 보시길)

 

삼성SDI의 미국 장비 발주 규모를 보면 총 33Gwh, 4조 규모의 증설 계획

장비에 투입되는 비용은 약 1조 6천억. 그 중 조립 공정이 6,400억. 필에너지가 50%인 3,200억을 담당

24년초 기준 33Gwh 증설 계획이므로 최근 필에너지의 1,597억 수주는 삼성SDI 미국향 수주가 아닐까 추측해봄

 

배터리 공정 중 노칭 장비 기술은 진입 장벽이 높고 마진도 높은 기술 분야임. 필옵틱스 시절부터 노칭 기술을 숙련해온 필에너지 장비는 삼성SDI와 모로우향 수주가 지속될 것

다만 고객 다변화는 필에너지의 가장 큰 숙제가 될 것으로 보임

 

필에너지는 4680 원통형 배터리 설비 진출을 진행 중

23년 8월 11일에는 4680 배터리 생산에 필수적인 와인더 장비를 개발했다고 기사 나옴

필에너지는 4680배터리 양산을 위해 필요한 와인더와 레이저 노칭기까지 모두 내재화에 성공한 것임

4680배터리 수주는 내년 상반기를 목표로 하고 있음

 

4680배터리

4680은 기존 원통형 2170 배터리 대비 에너지 용량과 출력이 각각 5배, 6배 개선된 제품으로 전기차 주행거리가 최대 20%정도 늘어나 향후 전기차 시장의 판도를 좌우할 것으로 평가받고 있음

1위 전기차 업체인 테슬라가 차세대 배터리로 지목했을 정도로 4680배터리 생산이 매우 중요한 상황

4680 배터리 생산을 위해서는 레이저 노칭 공정으로 전자 이동 통로(탭)를 만든 뒤 와인딩 공정을 거쳐 원통형 배터리 내부에 젤리롤(양극,음극,분리막을 돌돌 말아놓은 소재 조합물)을 형성해야 함

기존 2170배터리에서는 단일 탭으로 초음파 용접 공정 활용이 가능했지만 4680은 탭 숫자가 늘어 레이저 노칭이 필수적임

이른바 탭리스(탭이 없는) 기술이 적용되는 4680 원통형 배터리에서 탭을 만드는 노칭 장비가 왜 필요할까? 여기서 말하는 탭리스는 탭을 없앤다는 개념이 아닌 원통형 배터리에 추가로 붙여주던 탭을 전극과 일체화 시킨다는 의미임. 전극 끝부분을 탭 모양으로 가공하는 노칭이 필요한 것임

필에너지는 4680 원통형 배터리용 권취기(두루말이 형태로 감아주는 장비)에 장착할 수 있게 모듈 타입의 레이저 노칭 설비를 개발 완료했음. 앞으로는 권취기까지 일체형으로 공급할 수 있도록 개발을 진행중이라고 함

위 그림에 돌돌 말려있는 저 역할을 해주는게 권취기임

 

전고체전지 설비

아직은 꿈의 기술이라고 불리고 있는 전고체

이게 구현이 쉽지는 않다고 알고 있어서 계획대로 26년에 양산이 가능할지는 의문

이건 그냥 목표 정도로만 보는게 좋을 듯

그나마 삼성SDI는 고체 전해질 설계와 합성에 성공해 23년 6월 전고체 전지 시제품을 만드는 등 전고체 기술은 앞서있다고 평가되고 있음. 22년 3월에는 약 2,000평 규모의 전고체 전지 파일럿 라인 착공을 알렸음

25년 전고체 배터리 대형 셀 생산 기술을 개발하고 27년 양산에 들어가는 것을 목표로 하고 있음

필에너지가 IR 자료에서 26년 전고체 배터리 장비를 양산한다고 했음. 26년에 장비가 들어가야 27년 양산할 수 있으니 양산 목표는 함께 진행되고 있는 중이라고 봄

 

전고체 배터리

전고체 배터리에 대해서 간단하게나마 이해하고 넘어가기 위해 삼성SDI 홈페이지에 올라와있는 전고체 배터리에 대한 설명을 약간의 추가 설명과 덧붙여 옮겨보겠음

 

기존에 우리가 사용하고 있는 리튬이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성됨. 현재 스마트폰이나 전동공구, 전기자전거, 전기자동차 등에 사용하는 리튬이온 배터리는 액체 상태의 전해질을 사용하고 있음

이와 달리 전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 상태인 배터리임

현재 리튬이온 배터리에는 양극과 음극 사이에 접촉을 방지하는 분리막이 위치하고 있고 액체 전해질이 양극, 음극, 분리막과 함께 있지만 전고체 배터리는 고체 전해질이 분리막의 역할까지 대신해줌

 

전고체 배터리가 빨리 개발되어야 하는 가장 큰 이유는 안정성에 있음

현재의 리튬이온 배터리는 전해질이 액체이다보니 온도 변화로 인한 배터리 팽창이나 외부 충격에 의한 누액 등으로 화재의 위험성을 내포하고 있음. 뉴스에서도 자주 접하지만 전기차 배터리가 누액되어 화재가 발생하였을 경우에는 아무리 소화시키려고 해도 소화가 되지않을 정도로 화재성이 강함

하지만 전고체 배터리는 구조적으로 단단해 안정적이며 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지하기 때문에 이러한 위험성을 크게 줄일 수 있음

 

또한, 배터리 에너지 밀도를 높일 수 있음. 즉, 같은 공간에 배터리 용량을 늘릴 수 있다는 것임

그 이뉴는 안정성과 관련된 분리막과 같은 부품들을 줄이고 그 공간에 용량을 늘릴 수 있는 활물질을 추가적으로 채울 수 있기 때문임

위 그림이 조금 더 이해하기 쉬울 듯함

 

그렇다고 LG에너지솔루션이나 SK on이 놀고 있는 것은 아님

SK on은 최근 세계 최고 수준의 리튬이온전도도를 갖춘 산화물계 신고체 전해질 공동 개발에 성공했다고 밝혔음

SK on이 단국대 신소재공학과 박희정 교수 연구팀과 공동 개발한 산화물계 고체전해질 관련 연구 결과가 국제 학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스 표지 논문으로 실렸음. 이 기술로 국내외 특허 출원도 마쳤다고 함

SK on의 신고체 전해질은 산화물계 고체 전해질 소재인 LLZO(리튬, 란타넘, 지르코늄, 산소)의 첨가 물질을 조정해 리튬이온전도도를 기존보다 70%정도 개선했다고 함. 리튬이온전도도가 높을수록 배터리 출력이 커지고 충전속도도 빠름

또한 고분자, 산화물 복합계와 화화물계 등 두 종류의 전고체 배터리를 개발하고 있다고 함. 26년 초기 단계 시제품 생산과 28년 상용화가 목표임

 

LG에너지솔루션은 고분자계와 황화물계 전고체 배터리를 동시에 개발하는 전략을 펼치고 있음

상대적으로 기술 난도가 낮은 고분자계 전지를 26년 먼저 양산하고 30년이후 황화물계 전지를 상용화하는 것을 목표로 하고 있음. 현재 국내외 대학 및 기관들과 공동 연구센터를 설립해 차세대 배터리 원천 기술 확보를 위해 노력하고 있음

특히 전고체 배터리 최고 권위자인 셜리 멍 교수가 이끄는 미국 샌디에이고 캘리포니아 대학 연구팀은 지난 21년 '상온 구동 장수명 전고체 배터리'를 LG에너지솔루션과 공동 개발해 성과를 인정받았었음

전고체 배터리는 60도 이상 고온에서만 충전이 가능한 기술적 한계가 있음. 캘리포니아 대학 연구팀은 상온 급속 충전이 가능할 기술을 개발했고 그 연구 결과가 과학저널 사이언스지에 실렸었음

 

결론적으로 전고체 배터리는 모든 배터리 업체가 사활을 걸고 매달리고 있는 기술이지만 아직 상용화에는 상당한 시간이 걸릴 것으로 보이고 있으며 2035년쯤 되어야 배터리 시장의 10~13%정도 차지할 것으로 전망될 정도로 아직은 꿈의 기술임. 하지만 막연한 꿈은 아님. 시간이 걸릴 뿐 결국 이루어질 꿈이라고 해도 될 듯함

 

결국 필에너지의 주가는 삼성SDI의 성장과 함께 할 수 밖에 없는 구조임. 타기업 매출 비중을 40%까지 올리겠다고 하지만 모로우 배터리도 결국 삼성SDI와 관련있는 것 처럼 삼성SDI와는 뗄레야 뗄 수 없는 상황

삼성SDI가 CAPEX 투자에서는 가장 보수적인 움직임을 지금까지 보여왔었음. 필에너지의 성장은 당분간 이어지겠지만 개인적인 생각으로 지금 시총이 그렇게 낮은 상태라고 보여지지는 않음. 딱 적당한 시총 수준

하지만 2026년까지는 지속적으로 배터리 공장 증설이 이어질 것이며 필에너지의 경우 24년 5,000억 CAPA로 공장 증설도 완료한 상황이라 24년에는 매출액 최대 4,000억이상 가능할 수도 있을 것이라 기대

그럴 경우 현 시총은 매우 저렴하다고 판단. 삼성 SDI의 23~25년 증설 계획 상 필에너지가 담당할 노칭 스태킹 장비의 예상 매출액은 3,200억 수준. 최근 1,590억 수주 공시를 제외해도 1,600억 수준의 추가 수주가 예상됨(언제가 될지 모르겠지만....)

삼성SDI와 합작사 스탤란티스의 향후 증설 계획이 26년까지 지속적으로 이어질 예정이라 추가 수주도 가능한 상황임. 4680 원통형 배터리의 추가적인 매출 인식도 고려해야 함

거기다 해외 업체들까지 매출 비중이 확대될 경우 24년 최대 CAPA인 5,000억의 80%까지는 매출 달성이 가능할 수도 있지 않을까라고 러프하게 추정해봄

모든 실적 추정은 근거도 없는 본인의 뇌피셜이니 걸러서 들어주시길 바람

 

최근 상장한 종목은 오버행 이슈때문이라도 상장하고 6개월정도는 안들어가는게 좋다고 봄

필에너지의 경우 상장일로부터 각 3, 6개월 후 총 69% 이상이 풀림. 그나마 해당 물량이 모두 필옵틱스와 삼성SDI의 지분이라 과도한 매도 물량이 나올 것 같지는 않음. 유통가능 물량이 28% 수준이라 매우 양호

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