배터리 형태별 특징 (원통형 vs 각형 vs 파우치형)

안녕하십니까!

돈 굴리는 남자입니다.

 

최근 폭스바겐의 배터리 내재화 (유럽 내 생산량 확대) 및 2030년까지 생산하는 모든 전기차에 대해 각형 배터리 비중을 80% 까지 늘리겠다고 발표했습니다. 

 

이번 포스팅에선 배터리 형태별 특징 및 투자자가 고려할 사항에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

사전 지식으로는 '2차 전지 종류 및 기술 정리'(아래 링크) 글을 읽어주시면 감사하겠습니다. 

2020.12.24 - 2차전지 종류 및 기술 정리

2차전지 종류 및 기술 정리

 

 

배터리 형태별 특징

 

1. 원통형 배터리

원통형 배터리는 표준화된 사이즈를 바탕으로 대량 생산할 수 있으며, 상대적으로 원가 부담이 낮다는 장점이 있습니다. 

원통이라는 케이스를 사용하므로 내부 압력을 견디는 데는 뛰어나지만, 원통의 한계상 공간 활용이 뛰어나지 못한 단점도 있습니다. 이는 전기차 배터리 공간 내에 유휴 공간을 많아짐을 의미합니다.

 

2. 파우치형 배터리

파우치형 배터리는 공간 활용도가 높다는 장점이 있습니다. 이는 단위 면적당 가장 높은 에너지를 저장 가능한 형태입니다. 또한, 각형처럼 직사각형 모양을 유지할 필요가 없다는 점에서 다양한 차량 디자인에 적용이 가능하다는 점도 장점입니다. 

다만 고객 맞춤 생산을 통해 생산되므로 대량생산 원가가 가장 높고, 공간 활용도가 높은 만큼 유휴 공간은 상대적으로 적으로 이로 인해 배터리 발열에 대한 열관리가 어렵다는 단점이 있습니다. 

 

3. 각형 배터리

각형 배터리는 형태는 파우치형에 가깝지만, 내구성이 가장 뛰어난 장점이 있으며, 이는 강한 충격이 예상되는 자동차 사고를 고려할 경우 좋은 선택일 것입니다.

또한, 대량 생산할 경우 공정 단계가 파우치형보다 적어 원가 절감폭이 크다는 장점도 있습니다. 

다만, 알루미늄 캔을 사용해 파우치형보다 무게가 많이 나가 주행 가능 거리가 상대적으로 짧으며, 열 방출이 어려워서 고가의 냉각방식을 적용해야 하는 것은 단점으로 지적됩니다. 

 

배터리 제조업체별 특징

 

전기차 배터리 제조업체의 주력 배터리를 살펴보면, 배터리 메이저 3사의 배터리 형태가 다른 것은 재밌는 사실입니다. 

 

 

작년 기준 배터리 점유율은 파우치형 배터리를 주력으로 하는 'LG화학'이 시장 점유율을 확대하는 모습입니다. 또한, 세계 최대 전기차 시장인 중국의 배터리 업체이며 각형 배터리를 주력으로 하는 'CATL', 원통형 배터리를 사용하는 테슬라를 등에 업은 일본의 '파나소닉'까지 3강 구도를 형성하고 있습니다. 

 

이렇게 시장점유율이 첨예한 상황 하에서 폭스바겐은 각형 배터리 탑재를 확대하겠다는 발표는 중국 시장 점유율 확대를 노리는 포석이라고 할 수 있습니다.

또한, 폭스바겐에서 발표한 각 기둥 모양의 새로운 배터리셀은 전고체 배터리로 전환에 최적의 조건을 제시할 것이라고 밝혔기 때문에 당장 각형 배터리가 가진 주행거리의 한계는 기술 개발을 통해 극복해 나갈 것으로 예상됩니다. 

 

배터리 회사 투자 시 고려사항

전기차의 배터리는 전기차 원가의 40%를 차지하고 있습니다. 

탄소배출권 및 친환경 정책 강화 흐름은 내연기관이 주력이었던 완성차 업체로 하여금 전기차로의 전환을 촉구하였고, 내연기관 대비 비싼 전기차 가격은 정부 보조금으로 채우고 있었습니다. 

 

당연히 전기차 판매량이 늘어날수록 완성차 업체만큼 배터리 업체의 매출도 확보되었기에 당장은 적자인 우리나라 배터리 기업의 미래가치를 계속해서 높여왔습니다.

하지만 폭스바겐 사태는 장밋빛이 가득했던 우리나라 배터리 산업의 미래가치를 흔들게 되는 계기가 되었습니다. 

 

 

위의 세계 전기차 회사별 판매 순위를 봐도 명백합니다. 

지금은 자체 배터리 생산공장을 가지지 않은 GM, 현대차/기아, 르노닛산이 있기에 아직 희망이 있지만, 파우치형 배터리 최대 고객사인 폭스바겐을 잃은 것은 파우치형을 주력으로 삼았던 LG화학(LG에너지솔루션) 및 SK이노베이션에 큰 타격으로 돌아왔습니다. 

 

[출처 : 조선일보]

 

다른 대응방안이 나오지 않는 이상 미래 가치의 조정은 불가피할 것으로 예상되며, 외국인과 기관의 빠른 대응이 인상적인 요즘입니다. 

당연히 조정 구간인 지금 배터리 3사에 신규 투자는 피하셔야 할 것으로 사료됩니다. 

 

반면에 배터리 소재 기업의 희비는 엇갈렸습니다.

유럽 내 생산 설비를 구축하고 있는 국내 소재 기업 '솔루스 첨단소재(동박), 동화일렉(전해액), 솔브레인(전해액), 롯데알루미늄(Al 전극), SK아이이테크놀로지(분리막)'에게는 호재로 작용할 것으로 기대됩니다. 

다만, 파우치형 배터리 관련 소재주(파우치형 배터리 패키징 관련 업체)는 주의하시는 것으로 좋을 것이라고 생각됩니다. 

 

마지막으로 약간(?)의 변수가 생기긴 했지만, 우리나라 기업의 특성상 빠른 대응을 통해 바뀐 시장 환경에 적응하고, 파우치형과 각형의 배터리 공급망 다변화를 꾀할 것으로 기대합니다.