SKC와 2차 전지 동박산업 전망

오늘은 2차 전지의 주요 소재인 동박에 대해 알아볼께요.

SK 넥실리스 동박

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동박의 개념

동박은 구리 동(銅) + 발 박(箔)을 합친 것으로, 구리를 아주 얇게 만든 것을 의미합니다¹. 2차 전지의 소재 중 하나인 음극재를 얇게 펴 바르는 막이라고 할 수 있습니다

 

2차 전지의 소재는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질 4가지로 크게 나누어져 있습니다.

이 중에서 양극재와 음극재는 양극활물질과 양극기재, 음극활물질과 음극기재로 구성이 되어 있습니다.

여기서 활물질들의 역할은 전극 반응에 관여하는 물질입니다.

 

따라서, 양극활물질이 우리가 앞서 공부한 NCM, NCA와 같은 물질을 말하고, 음극활물질이 흑연, 실리콘 복합산화물을 말합니다.

 

기재는 양극 음극의 틀을 잡아주는 동시에 전자의 통로 역할을 하게 됩니다.

양극기재에는 알루미늄이 쓰이고, 음극기재에는 구리가 쓰이는데, 이 음극기재를 동박이라고 합니다.

 

 

동박은 어떻게 만들어지나?

동박 제조 방법은 크게 두 가지가 있습니다

 

1. 롤 압연 방식

롤러 사이의 간격을 좁혀가면서 동박을 통과시켜 얇게 만드는 방식입니다

 

2. 전해 방식

전해 동도금을 응용하여 회전하는 원통의 안․밖에 +, － 전류를 흘려서 공급된 Cu 도금액의 산화 (Cu→Cu2++2e-)와 환원 (Cu2++2e-→Cu°)의 연속적인 화학 반응에 의해 원통에 Cu°가 석출되면서 Cu foil을 두께별로 생산하는 원리입니다

 

이 두 가지 방식 중 어떤 방식을 사용하느냐에 따라 동박의 특성이 달라질 수 있습니다.

예를 들어, 롤 압연 방식으로 제조된 동박은 표면 처리하여 사용하며, 전해 동박은 전기 도금 방식으로 제조됩니다

 

또한, 동박 제조 과정에서는 첨가제를 사용하는데, 이 첨가제는 동박의 강도와 연신율 (재료가 끊어질 때까지 늘어나는 정도), 표면 매끄러움 등을 높여주는 역할을 합니다. 이처럼 동박 제조 공정은 매우 복잡하며, 동박의 두께를 줄이면서도 동박의 품질 (구김, 찢어짐, 물성변화)을 유지하는 것이 핵심 기술입니다.

 

동박 제조 과정에서 첨가제는 동박의 물성을 구현하기 위해 도금액에 투입하는 재료로 사용됩니다.

첨가제는 동박의 매끄러움, 인장 강도, 연신율 등을 제어하는 역할을 합니다.

 

첨가제의 선택과 사용량은 동박의 최종 품질에 큰 영향을 미치므로, 첨가제 레시피는 동박 제조사마다 다르며, 이는 각 제조사의 핵심 기술 중 하나로 간주됩니다.

 

예를 들어, SK넥실리스는 중앙연구소에서 첨가제만을 연구 개발하는 조직을 두고 있으며, 이를 통해 동박의 연신율을 2배 이상으로 높이고, 인장 강도도 약 1.7배 향상하는 데 성공하였다고 합니다.

 

따라서, 첨가제는 동박 제조 과정에서 매우 중요한 역할을 하는 요소로, 동박의 품질과 성능을 결정하는 데 큰 영향을 미칩니다.

 

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2차전지 관련 주요 동박업체들의 생산 능력

SKC

SKC는 2021년에 세계에서 가장 얇은 4㎛ 두께의 동박을 1.4m의 광폭으로 무려 30km 길이로 생산하면서 글로벌 시장에서 기술력을 입증하기도 했습니다. 현재 연간 약 8만톤의 생산 능력을 갖추고 있고 2025년까지 연산 25만톤의 생산능력을 확보할 계획이라고 합니다

 

 

롯데에너지머티리얼즈

롯데에너지머티리얼즈는 현재 전북 익산과 말레이시아에 연간 6만톤의 동박을 생산할 수 있는 케파를 갖추고 있고 향후 2028년까지 24만톤의 동박을 생산할 계획을 가지고 있다고 합니다

 

솔루스첨단소재

솔루스첨단소재는 헝가리 공장을 통해 연간 15,000톤의 2차전지용 동박을 생산하고 있고 2027년까지 헝가리와 캐나다 공장 신설을 통해 163,000톤까지 생산 능력을 늘려나갈 계획이라고 합니다

 

고려아연

고려아연은 2020년 동박 제조 자회사인 케이잼 (KZAM)을 설립하면서 동박 관련주 중 하나입니다. 케이잼은 올해 하반기부터 울산 온산 부근의 공장에서 양산을 시작할 계획으로 생산 규모는 13,000톤이라고 합니다. 2027년까지 6만톤까지 증설할 계획을 가지고 있습니다

 

이들 기업들은 모두 동박 생산 능력을 확대하는 계획을 가지고 있어, 앞으로 2차전지 시장의 성장과 함께 동박 시장도 크게 성장할 것으로 예상됩니다