이차전지 분리막 시장에 대한 스터디 정리

※ 감수인 의견 투자를 집행하기 위해서는 산업단에서 1)밸류체인 어떻게 되는지, 2)관심 제품은 밸류체인의 어느 단계에 해당하는지, 3)제품의 포지션이나 위상은 어떤지, 4)어떤 전망과 위험이 있는지 등을 공부해야 합니다. 그리고 기업단에서 1)사업구조(매출발생구조), 2)재무, 3)경쟁사, 4)주주현황, 5)가치평가 등에 관한 공부가 필요합니다. 보고서 한 편이 나오기까지 꽤 많은 공부가 필요합니다.  그리고 저자는 투자 자체에 대한 이론적 배경지식을 지니고 있어야, 괜찮은 보고서가 만들어 집니다. 분리막은 2차전지 밸류체인에서 셀 제조의 부품단에 위치합니다(아래 밸류체인 참조). 인터넷에 정리된 자료가 많습니다. 검색 링크 드립니다. 2차전지 밸류체인, 2차전지 플레이어 * 글이 많아서 노력을 들이지 않아도 좋은 보고서를 발견할 수 있으나, 정리하는 것은 많은 노력이 필요합니다. 위의 노력을 하기 어려운 독자는 오렌지보드의 훌륭한 저자에게 요청하는 것도 한 방법이 될 수 있습니다 (감수인 의견에서 광고 금지!!!). 요약은 본문 하단 참조해 주세요.   2차전지 밸류체인 2차 전지 또는 충전 가능한 배터리의 밸류 체인(value chain): 제품이 시장에 도달하는 데 필요한 모든 단계를 포함한 개념임 1. 원자재 채굴 및 추출: 이 단계에서는 리튬, 니켈, 코발트, 알루미늄 등 배터리 제조에 필요한 원자재를 채굴하고 추출 2. 원자재 가공 및 정제: 채굴된 원자재는 정제되고, 필요한 화학적 형태로 변환 3. 배터리 셀 제조: 원자재를 사용하여 배터리 셀을 제조. 배터리 셀은 전극(양극과 음극), 분리막, 전해질 등으로 구성됨 4. 배터리 팩 조립: 제조된 배터리 셀들은 배터리 팩으로 조립됨.  5. 최종 제품 통합: 배터리 팩은 전기자동차, 휴대폰, 노트북, 에너지 저장 시스템 등의 최종 제품에 사용됨. 6. 배포 및 판매 7. 사용 후 처리 및 재활용: 사용이 완료된 후에는 배터리는 안전하게 처리되거나 가능한 경우 재활용됨. 특히 리튬 이온 배터리의 경우, 재활용 과정에서 중요한 원자재를 회수할 수 있음   셀 제조 - 서플라이체인   분리막 대표 플레이어 Asahi Kasei(공동 2위), SK아이이테크놀로지(1위), Toray Industries(공동 2위) 등 대체로 일본회사들 제품이 뛰어나다고 함 SKIET는 캡티브(SK이노)가 있음   *앱을 설치하시면, 구독하시는 크리에이터에 대한 새글 알림을 받아보실 수 있습니다.  '오렌지보드' 로 검색하셔서 설치 부탁 드립니다. Orangeboard.CT가 작성한 글에 댓글로 피드백 주시면, 고객 본인이 원하는 기능이 적용될 수 있습니다. 참여 부탁 드립니다.

 

 

이차전지 섹터는 올해 초 에코프로 그룹이 이끄는 폭등이 있었습니다.

KOSDAQ의 지수 상승을 에코프로 그룹가 이끌다보니 관련 종목이 없다면 지수 대비 상대 수익률이 낮아지고

많은 투자자들은 지수 폭등속에서도 FOMO를 느끼곤 했습니다.

최근에는 과열을 식히는 조정구간에 진입한 모습을 보이고 있습니다. 

 

섹터의 조정구간에 여유롭게 스터디를 진행하는 편이기에 

이차전지 섹터의 주요 소재인 분리막에 대해서 스터디를 하고 정리하고자 합니다. 

 

왜 분리막인가? 

 

저는 높은 멀티플의 주식에 대해서는 접근을 보수적으로 가져가는 편입니다.

소재주 중에서 비교적 낮은 멀티플을 받는 분리막에 대해서 우선적으로 관심을 갖게 되었습니다.

특히, 양극재에 이은 이차전지 2대 소재임에도 멀티플에서 큰 차이를 보입니다.  

그래서, 분리막이 소재중에서 왜 낮은 멀티플을 받는지 고민해보고

낮은 멀티플 속에서도 분리막 제조 기업들이 갖을 수 있는 기회에 대해서 정리보고자 합니다. 

 

 

분리막이란?

 

※ 출처 : 삼성SDI

 

분리막은 이차전지의 양극과 음극을 분리하는 막으로 서로간의 접촉을 차단하고 

전해질내에서 리튬이온을 통과시켜 전류가 흐를 수 있도록 하는 역할을 합니다.

 

분리막은 결국 리튬이온이 원활히 통과할 수 있는 기공을 제공함과 동시에 

양극과 음극간의 접촉 차단을 하는 안정성을 갖추어야 합니다. 

 

출처 : 조선일보

 

과거 삼성 갤럭시폰에서 발생했던 폭발사고를 보면 분리막의 안정성이 얼마나 중요한지 알 수 있죠.

 

 

※ Hipore와 Celgard는 일본 Asahi Kasehi의 습식 / 건식 분리막 모델명입니다.

 

여기서 분리막은 건식과 습식 두가지로 나뉘게 됩니다. 

건식의 경우 PE와 PP를 힘으로 잡아 당겨서 만들어진 분리막이고 

습식의 경우 PE와 PP의 고분자 물질에 저분자 오일을 혼합하여 제조됩니다. 

 

 

건식 대비 습식이 공정이 어렵고 가격이 높지만

기계적 강도(인장 강도 등)가 우수하고 더 얇은 형태로 만들 수 있다는 장점이 존재합니다.

※ 얇은 분리막은 높은 전력의 이차전지를 만드는데 유리함. 

따라서, 전기차용 분리막에서는 안정성과 전력 밀도를 고려하여 습식 분리막이 각광을 받고 있습니다.

 

 

그리고 분리막은 코팅 과정을 거치며 특성을 강화하게 됩니다.  

전기차 시장에서의 분리막은 대표적으로 세라믹을 코팅한 방식이 가장 넓리 쓰이는 편입니다.

세라믹을 코팅하면 내열성이 강화되어 고열에서도 분리막의 변형이나 수축을 최소화 할 수 있습니다. 

전기차 화재사고들이 뉴스에 종종 보이는데 이런 화재사고를 막는데도 중요한 역할을 하겠네요.

분리막의 제조 과정을 보면 느낌이 오시겠지만 아주 장치 집약적인 아이템입니다. 

라인을 설치하는데 공간이 필요하고 1개의 라인에 대한 투자비용이 대략 700~800억 수준(습식 기준)입니다. 

초기 투자 비용이 크게 들어가는 사업이라고 할 수 있죠. 

확정된 수요가 없다면 투자하기가 쉽지 않습니다. 

 

그런데, 이차전지 시장은 전기차의 보급 확대로 급속도로 성장 중이고 

자연스럽게 분리막의 수요도 성장하고 있습니다.

 

 

전기차 1대에 필요한 분리막은 700㎡으로 전기차 판매량에 따라서

전기차만으로도 필요한 분리막 수요는 2024년에는 100억㎡를 넘기겠네요.

높은 수요가 예상됨에 따라 많은 제조사들은 분리막 공장을 증설하고 있습니다. 

 

 

탑티어라고 할 수 있는 상해은첩, Asahi Kasehi, Toray, SKIET는 공격적인 증설을 진행하고 있습니다. 

2025년까지의 증설 계획에 따른 목표 생산량을 정리해보면 아래와 같습니다.

 

상해은첩 : 150억㎡

SKIET : 40억㎡

Asahi Kasehi : 30억㎡ 

 

※ Toray는 LG화학과 JV를 통해서 헝가리에 생산공장을 신설할 예정

※ 상해은첩의 증설 계획은 건식 혹은 낮은 티어 제품이 포함되어 있음 

 

비교적 일본 업체들 대비하여 중국과 국내 기업이 더욱 공격적인 증설을 계획하는 상황이죠.

 

이외에도, 미국에서의 전기차로의 전환이 예상됨에 따라 미국 현지 공장이 계획되고 있습니다. 

 

상해은첩의 Semcorp는 미국 오하이오에 1조원을 투자하여 신설 공장을 계획하고 있고

ENTEK, MicroVast 등 이 미국에 보조금(2,000억 규모)을 받으면서 신설 공장을 만들고 있습니다. 

※ MicroVast는 최근 중국과의 연루로 인해서 보조금이 취소될 상황에 있습니다. 

 

분리막은 Commodity에 가까운 특성을 갖고 있고 자본 투자가 진행된다면 생산량을 증대할 수 있어서

많은 기업들이 자본을 투하하면서 증설을 진행하고 있습니다. 

 

여기까지 분리막 스터디를 정리하고 분리막 사업이 갖는 장점과 단점에 대해서 하이라이트하겠습니다. 

 

우선 단점부터 시작해 보겠습니다. 

 

1. 커머디티Commodity 성격이 갖는 위험성 

 

레서피가 완성형에 가깝기에 Commodity에 가까운 특징을 갖고 인해서 진입 장벽이 타 소재 대비해 낮습니다.

그래서, 장치에 대한 투자가 진행된다면 생산량이 늘어난다는 우려가 존재합니다.

 

 

만약 공급의 곡선이 수요의 곡선을 초과한다면 설비의 가동률이 낮아지고

높은 고정비에 대한 부담이 높아지게 되죠.

낮은 가동률은 결국 영업적자로 이어지게 됩니다. 

 

따라서, 만약 중국 업체인 상해은첩과 같은 강도 높은 증설을 너도나도 진행한다면 

이는 공급과잉으로 이어지고 증설을 진행한 기업들은 자연스럽게 적자의 늪에 빠지게 됩니다. 

그리고, 전기차의 전환속도가 늦어지게 되면 수요 증가가 공급 증가를 하회하여 

이 또한 공급과잉으로 이어질 수 있습니다. 

 

 

※ 출처 : 버틀러 에스케이아이이테크놀로지 재무

 

SKIET가 2021년 4분기부터 지속적인 적자를 기록하는 것을 보면

분리막 사업의 공급 과잉의 위험성이 아주 잘 나타납니다. 

 

2. 사용량의 감소에 따른 원가 비중 하락 

 

 

 

 

현재 분리막은 양극재에 이어 이차전지의 원가 비중 2위에 자리하고 있습니다.

 

 

다만, 분리막은 매년 평균 판가가 낮아지고 있습니다. 

매년 3~4% 혹은 많으면 5%에 가깝게 가격이 하락하고 있죠. 

따라서, 수요량이 늘어남에도 불구하고 이차전지에서 차지하는 원가 비중은 낮아지게 됩니다. 

 

 

 

미래에는 음극재와 전해질에 밀려 원가 비중에 있어서 4순위에 자리잡게 됩니다. 

양극재 가격이 광물 등의 가격에 비례하고 레서피가 진화되기에

높은 원가 비중이 더 높아지는 것을 보면 

양극재 업체와 같은 높은 멀티플을 받는 것은 어려울 것으로 보입니다.

 

3. 전고체 전지에서는 사용 가능성이 낮아보임 

 

이차전지 섹터를 이야기할 때 항상 빠지지 않는 것이 전고체입니다. 

그런데, 분리막은 전고체 전지가 상용화 된다면 치명적인 타격을 받게 됩니다. 

 

 

고체 전해질이 사용되기 때문에 분리막이 필요 없어지게 되는 것이죠.

물론 전고체 전지로의 전환이 너무나도 멀다는 이야기가 주류이고

전환이 되더라도 그 속도가 빠르지 않을 것이기에 과도한 우려일 수 있습니다.

다만, 결국 종국에는 미래가 없을 수 있다는 것은 비즈니스에 대한 가장 큰 리스크로 작용될 수 있습니다.

 

결국 이런 단점들이 비즈니스에 대한 영속성, 성장성, 차별성에 대한 마이너스 요인으로 작용하게 됩니다. 

 

그러면, 이번에는 장점 혹은 가능성에서 바라봐보죠. 

 

1. 공격적인 증설을 제한하는 요인 

 

공격적인 증설을 하면 당연히 공급이 늘어나겠지만 공격적인 증설도 쉽지는 않습니다. 

하이 퀄리티의 분리막을 제조하기 위해서는 당연하지만 하이 퀄리티의 제조 시설이 필요합니다. 

하이 퀄리티의 제조 시설을 만드는 기업은 전세계에 한정적입니다. 

그 기업 바로 독일 "Brückner"입니다.

 

결국 퀄리티가 높은 제품을 만들기 위해서는 Brückner와 장치 설치를 위한 스케쥴링이 가능해야하고 

그리고 라인의 증설 속도는 결국 Brückner의 인력에 따라 제한되게 됩니다. 

 

일부, Brückner에서 인력들이 나와 기업을 만든 경우도 있고 

국내 명성티엔에스와 같이 기술 개발하여 장치를 생산하는 기업들이 존재하지만 

Brückner가 갖는 기술력에 완전히 따라가기란 어렵습니다. 

 

따라서, 중간 이하 퀄리티 제품은 증설이 빠를 수 있지만 하이 퀄리티의 제품은 증설이 제한되게 되는 것이죠. 

 

그리고, 미국과 중국의 갈등도 증설에 대한 방해요인으로 작용합니다. 

 

최근 MicroVast의 미국 공장 증설에 대한 미국의 보조금 취소에 따라 35%의 주가 급락을 겪었습니다.

보조금의 취소의 이유는 중국 정부 혹은 공산당과의 연결되어 있다는 것이었죠.

현재 상해은첩도 오하이오에 공장을 증설하고 있지만 

미중 갈등에 따라 중국에 대한 제재의 강도는 더욱 강해질 수 있습니다. 

그리고 중국과 연관성이 있는 기업에서 제조된 분리막의 채용은 제한될 가능성이 존재합니다. 

이는 자연스럽게 수요에 대한 공급 부족으로 이어질 수 있는 요인으로 작용됩니다. 

 

마지막으로는 전고체로 전환 가능성이 증설의 강도를 제한합니다. 

일본 분리막 업체들은 현재의 점유율을 고려하면 비교적 강도 높은 증설을 하지 않고 있습니다.  

그 이유는 일본이 전고체 강국이기 때문이 아닐까 싶습니다. 

일본의 토요타는 전고체에 진심인 기업이고

이런 기조를 따라서 일본 기업들은 비교적 보수적이지 않을까 싶습니다. 

 

투자자들이 전고체에 대한 우려로 분리막 기업에 대한 투자를 망설이듯이 

분리막 기업들도 이런 우려로 증설에 대한 고민이 더 깊을 것이란 것이죠. 

 

그리고 자연스럽게 증설의 강도는 낮추는 요인이 작용하는 것이죠.

 

2. 작업자들 숙련도 향상 및 설비 최적화 

 

장치 산업이라고 장치가 무작정 돌아가기만 하는 것은 아닙니다. 

분리막 기업들도 더 넓은 폭 , 더 빠른 속도로 분리막을 뽑아내기 위해서 설비의 최적화가 진행되고 있습니다. 

SKIET를 예로 들면 2019년도에는 50m/min의 속도로 분리막을 뽑아냈지만

2021년 신규 증설 라인은 65m/min의 속도로 분리막을 뽑아내고 있죠. 

 

WCP의 IPO 자료에서는 타사의 속도를 30~40m/min이라고 표현했는데 

아마, 이는 과거의 데이터로 최신 설비는 대부분이 60m/min의 속도가 아닐까 싶습니다. 

또한, 코팅 기술력에 있어서도 생산성의 개선 움직임이 있습니다. 

한면씩 코팅하는 것에서 한번에 양면을 모두 코팅하는 방식으로 2배 더 빠른 속도로 코팅이 가능합니다. 

이 또한 생산성의 개선으로 작용하는 것이죠. 

 

결국, 같은 설비에 같은 기동 시간이더라도 과거보다 더 높은 생산성을 달성한다면 

판가가 하락하더라도 수익성을 유지 혹은 개선할 수 있습니다. 

추가적인 수익을 추가적인 설비 투자가 아닌 개조 투자만으로도 달성할 수 있죠.

 

 

정리하자면 

1. 분리막은 이차전지 양극과 음극을 분리하고 리튬이온을 통과 시켜준다.

2. 분리막은 이차전지의 안정성 측면에서 매우 중요하다.

3. 전기차에서 사용되는 분리막은 통상 습식 분리막이다. 

4. 전기차의 성장에 따라 습식 분리막 수요는 급증하고 있다. 

5. 분리막 수요 증가만큼 분리막 제조 업체들도 공격적인 증설 중이다.

6. 분리막은 장치산업이며 기술적 진화가 없는 커머디티 성격을 띈다.

7. 커머디티적 성격을 가져서 매년 판가가 3~5%씩 하락한다.

8. 수요를 초과한 공급이 발생하면 고정비로 인해 적자가 발생할 수 있다.

9. 또한, 전고체로 이차전지가 전환시 분리막은 사용되지 않을 수 있다. 

10. 다만, 하이 퀄리티 분리막을 제조하기 위한 장치는 Brückner가 만든다.

11. 따라서, 하이 퀄리티 분리막의 증설은 Brückner 인력에 따라 제한된다. 

12. 중국과 연관된 분리막 제조업체는 미국의 제재를 받을 수 있다.

13. 전고체로의 전환 가능성은 분리막 기업의 투자를 제한하는 요인이기도 하다.

14. 분리막 제조업체는 설비의 개조, 숙련도 강화로 생산성을 강화하고 있다.

15. 따라서, 동일 설비에서도 같은 시간동안 생산되는 분리막이 증가한다.  

 

결국 위의 내용들을 기반으로 장단점을 추가 분석하고

분리막 기업에 대한 인사이트를 확보하여 투자를 고려해야합니다.

 

개인적으로는 장기계약에 따라 EPS의 상승률은 높게 나타날 것으로 보이고

중국 기업의 제재 가능성은 높은 기회 요인으로 보입니다. 

다만, 전고체 전환 가능성은 멀티플의 제한 요인으로 고착될 것으로 예상합니다.

 

 

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