2차전지와 전구체
1. 2차전지(Secondary Battery)와 전구체(Precursor)
2차전지와 전구체는 배터리 산업에서 중요한 개념입니다.
1) 전구체(Precursor)란?
전구체는 배터리 양극재를 제조하기 위한 중간 물질로, 2차전지의 성능을 결정짓는 중요한 요소 중 하나입니다.
🔹 전구체의 역할
전구체는 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)등의 금속을 포함하는 NCM(니켈-코발트-망간) 또는 NCA(니켈-코발트-알루미늄) 형태로 사용됨
전구체가 만들어진 후 리튬을 첨가하여 양극재가 완성됨
🔹 전구체의 주요 종류
NCM 전구체(니켈, 코발트, 망간 조합)
NCM 811 (Ni:80%, Co:10%, Mn:10%)
NCM 622 (Ni:60%, Co:20%, Mn:20%) 등
NCA 전구체(니켈, 코발트, 알루미늄 조합)
고출력, 고에너지 밀도를 필요로 하는 배터리에 주로 사용
🔹 전구체 제조 과정
금속 원료(Ni, Co, Mn)를 용해
침전 반응을 통해 금속 수산화물 또는 탄산염 형태로 변화
건조 및 후처리를 거쳐 전구체 완성
2) 2차전지와 전구체의 관계
전구체 → 양극재 → 2차전지 완성
전구체는 배터리 양극재의 원료역할을 하며, 고성능 배터리를 만들기 위해 필수적인 요소
니켈 함량이 높은 전구체일수록 에너지 밀도가 높아짐
코발트 비중이 낮아질수록 가격이 저렴하고 안정성 향상
3) 결론
2차전지는 전기차, 스마트폰, 에너지 저장 시스템(ESS) 등에 필수적인 충전식 배터리이고, 전구체는 그 핵심 원료인 양극재를 제조하는 데 필수적인 중간 물질입니다.
배터리 성능을 개선하려면 고성능 전구체 개발이 필수적이며, 니켈 비율을 높이고 코발트를 줄이는 방향으로 연구가 진행되고 있습니다.
2. 중국과 전구체 산업
중국은 전구체(Precursor) 생산과 공급에서 세계적으로 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히, 배터리 원재료 공급망에서 압도적인 점유율을 차지하고 있으며, 전기차 및 2차전지 산업 성장과 함께 전구체 시장에서도 강한 영향력을 발휘하고 있습니다.
1) 중국의 전구체 시장 점유율
🔹 전구체 생산 세계 1위
중국은 글로벌 전구체 생산량의 60~70% 이상을 차지
주요 원료(니켈, 코발트, 망간 등) 공급망을 장악하고 있어 가격 및 시장 흐름에 강한 영향력 행사
🔹 배터리 산업 강국
중국의 CATL(宁德时代)과 BYD(比亚迪) 같은 기업들이 세계적인 배터리 제조사
배터리 수요가 증가하면서 전구체 수요도 함께 급증
🔹 전구체 수출 강국
한국, 일본 등 주요 배터리 제조국에 전구체를 대량 공급
한국의 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등의 기업들도 중국산 전구체를 일부 사용
2) 중국 전구체 산업의 강점
🔹 ① 원재료 공급망 장악
중국은 코발트, 니켈, 망간 등의 원료 확보 능력이 뛰어남
특히 아프리카(콩고)에서 코발트 생산을 장악하고 있음
글로벌 광산 기업과 협력하여 안정적인 원료 공급
🔹 ② 대규모 생산 및 가격 경쟁력
중국은 대량 생산 시스템을 갖추고 있어 가격 경쟁력이 강함
정부의 적극적인 지원을 받아 전구체 제조 비용이 낮음
한국, 일본, 유럽 기업들보다 생산 원가 절감 효과큼
🔹 ③ 기술 개발 및 R&D 투자
중국 기업들은 고니켈(NCM811, NCA) 전구체 기술개발에 집중
에너지 밀도가 높은 배터리 수요 증가에 맞춰 연구 투자 확대
🔹 ④ 친환경 전구체 개발
중국 정부는 배터리 재활용 및 친환경 전구체 생산을 강조
폐배터리에서 금속을 추출하여 전구체 생산하는 기술도 발전 중
3) 주요 중국 전구체 기업
기업명 | 주요 특징 |
GEM (格林美) | 세계 최대 전구체 생산 기업, 코발트 및 니켈 재활용 사업도 운영 |
CNGR (湖南昇华) | 글로벌 배터리 업체와 협력, NCM/NCA 전구체 생산 |
Huayou Cobalt (华友钴业) | 코발트·니켈 원재료 생산 및 전구체 제조 |
Brunp Recycling (邦普循环) | CATL 계열사, 폐배터리 재활용 전구체 사업 확대 |
4) 중국 전구체 산업의 리스크
🔹 ① 원재료 가격 변동성
니켈, 코발트 가격이 변동하면 전구체 가격도 영향을 받음
글로벌 광산 시장의 변화에 따라 공급망 불안정 가능성
🔹 ② 기술 자립 경쟁 심화
한국, 일본, 미국 등이 중국 의존도를 줄이기 위해 자체 전구체 생산 확대
미국 IRA(인플레이션 감축법) 영향으로 중국산 전구체 수입 제한 가능
🔹 ③ 환경 규제 강화
중국 내 환경 보호 정책이 강화되면서 생산 공장 운영 부담 증가
5) 결론: 중국의 전구체 영향력과 전망
중국은 전구체 생산 및 공급에서 세계적인 지배력을 유지하고 있으며, 원재료 장악력과 대규모 생산 능력이 강점입니다.
하지만, 한국·미국·유럽 등이 기술 독립을 추진하면서 경쟁이 심화될 전망이며, 중국의 원재료 공급망 변화도 중요한 변수로 작용할 것입니다.
친환경·재활용 전구체 개발이 중국의 새로운 성장 기회로 떠오르고 있으며, 향후 글로벌 배터리 시장에서 중요한 역할을 지속할 것으로 보입니다.
3. 우리나라와 전구체
대한민국과 전구체 산업
한국은 전기차 및 2차전지 산업에서 강한 경쟁력을 보유하고 있지만, 전구체(Precursor) 분야에서는 중국 의존도가 높은 편입니다. 그러나 최근 한국 기업들은 전구체 내재화(국산화)와 원료 공급망 다변화를 추진하며, 글로벌 시장에서의 입지를 강화하고 있습니다.
1) 한국의 전구체 산업 현황
전구체는 양극재의 핵심 원료로, 배터리 성능을 좌우하는 중요한 요소
한국은 양극재 강국이지만, 전구체는 여전히 중국 수입 의존도가 높음
전구체 국산화 및 배터리 소재 자립 전략 강화 중
- 한국의 전구체 수입 비중
2022년 기준, 한국의 전구체 수입량 중 90% 이상이 중국산
한국 배터리 3사(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온)도 전구체의 상당 부분을 중국에서 조달
- 전구체 국산화 진행 상황
에코프로머티리얼즈, LG화학, 포스코퓨처엠 등 국내 기업들이 전구체 자체 생산 확대
미국 IRA(인플레이션 감축법) 대응을 위해 중국 의존도를 줄이고 공급망 다변화 중
2) 한국 전구체 산업의 주요 기업
기업명 | 주요 특징 |
에코프로머티리얼즈 | NCM/NCA 전구체 생산, 에코프로비엠과 협력하여 양극재 제조 |
LG화학 | 전구체 생산 확대 중, LG에너지솔루션에 공급 |
포스코퓨처엠 | 니켈, 코발트 원료부터 전구체·양극재까지 일괄 생산 체제 구축 |
GS에코메탈스 | 배터리 리사이클링을 통한 전구체 원료 확보 |
율촌화학, 한솔케미칼 | 배터리 소재 연구 및 전구체 개발 참여 |
🔹 에코프로머티리얼즈
한국의 대표적인 전구체 제조사로, 에코프로비엠과 함께 배터리 양극재 생산
2024년 충북 청주에 대규모 전구체 공장 건설, 연간 46,000톤 생산 목표
🔹 포스코퓨처엠
니켈, 코발트 등 원료 조달부터 전구체·양극재 생산까지 수직 계열화 전략
2025년까지 전구체 생산량 대폭 확대 예정
🔹 LG화학
전구체 자체 생산 비율을 늘리고 있으며, 향후 배터리 원료 자급률 확대계획
3) 한국 전구체 산업의 강점과 약점
- 강점
배터리 산업 강국
한국은 글로벌 배터리 시장에서 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온등 주요 기업을 보유
배터리 수요 증가로 전구체 내재화가 필수적
고성능 전구체 기술 개발
한국 기업들은 고니켈(NCM811, NCA) 전구체개발을 선도
배터리 성능 향상을 위한 차세대 전구체 연구 진행
친환경 배터리 재활용 기술 보유
GS에코메탈스, 성일하이텍 등 기업이 폐배터리에서 전구체 원료 추출기술 보유
- 약점
중국 의존도 높음
한국의 전구체 생산량이 아직 부족하여, 니켈·코발트 등의 원료 및 전구체를 중국에서 수입
공급망 안정성이 낮음
원재료 확보 문제
중국이 전 세계 코발트·니켈 원료 시장을 장악하고 있어 한국 기업들은 원료 조달이 어려움
아프리카, 인도네시아 등지에서 원료 공급망 확보 필요
생산 비용 문제
중국보다 전구체 제조 비용이 높아 가격 경쟁력에서 불리함
미국·유럽과 협력해 공급망을 구축해야 함
4) 한국 전구체 산업의 전략과 전망
전구체 내재화 & 국산화 확대
에코프로머티리얼즈, 포스코퓨처엠 등 전구체 생산 확대
2030년까지 전구체 국산화율 50% 이상 목표
원재료 공급망 다변화
인도네시아, 호주, 캐나다 등에서 니켈·코발트 확보
중국 의존도를 줄이고 미국, 유럽과 협력 확대
친환경 전구체 기술 개발
배터리 재활용(도시광산) 기술 강화
ESG(환경·사회·지배구조) 기준 충족하는 전구체 생산
글로벌 전구체 시장 진출
전구체 생산을 늘려 글로벌 시장에서도 경쟁력 강화
미국·유럽 기업들과 협력해 배터리 원료 공급
5) 결론: 한국 전구체 산업의 방향성
한국은 배터리 강국이지만, 전구체 부문에서는 아직 중국 의존도가 높음
국내 전구체 생산 확대 및 원재료 공급망 다변화가 필수적
친환경 기술과 배터리 재활용을 통한 원료 확보가 중요한 전략
전구체 내재화를 통해 글로벌 시장 경쟁력을 강화할 필요
🔹 향후 전망:
2030년까지 전구체 국산화율 50% 목표
친환경 전구체 기술 개발 및 배터리 재활용 산업 성장
미국·유럽과 협력하여 공급망 다변화 및 글로벌 시장 확대