전기차 시장이 급성장하면서 이차전지 관련 주들이 적게는 몇배, 많게는 몇십배 상승을 하고 있다. 이차전지를 이해함으로 주식과 배터리 산업에 대한 인사이트를 넓힐 수 있습니다.
이차전지는 전기자동차 외에도 에너지저장장치(ESS), 스마트폰, 인공위성, 태양광 전지 등 다양한 분야에서 광범위하게 활용되고 있습니다. 이차전지의 주요 종류 중 하나인 리튬이온 배터리는 특히 많이 보급되었습니다. 하지만 리튬이온 배터리 외에도 바나듐 배터리와 나트륨이온 배터리 등 다양한 차세대 배터리가 존재합니다. 오늘은 이차전지의 종류와 전망에 대해 알아보겠습니다.
📗 이차전지 산업 이해를 위한 배터리 개념
1. 리튬이온 배터리
📄관련주 : 삼성SDI, POSCO홀딩스, 에코프로비엠, 포스코엠텍, 웰크론한텍, 일진머티리얼즈, 에코프로
출처 : 포스코 뉴스룸
리튬이온 배터리는 가장 보급된 이차전지로, 리튬이온을 활용해 충·방전하는 배터리입니다. 전해질에 전기가 가해지면 리튬이온과 전자로 분해되며, 전기를 모아두고 사용할 때에는 리튬이온은 전해질로, 전자는 도선을 통해 다시 양극판으로 이동하면서 전류를 발생시키는 원리를 가지고 있습니다.
리튬이온 배터리는 양극재의 소재에 따라 삼원계 배터리와 인산철 배터리로 구분할 수 있습니다. 삼원계 배터리에는 NCM과 NCA가 있으며, 인산철 배터리는 생산 단가가 낮지만 무게가 무거우며 에너지 밀도가 낮습니다.
현재 국내 전지 3사는 최첨단 제품 생산과 기술, 공정의 혁신을 위해 마더팩토리를 국내에 구축하여 개발을 이어 나가고 있습니다. 삼성SDI는 전고체 배터리 파일럿 라인을 마련하고, LG에너지솔루션은 고분자계와 황화물계 배터리를 개발하여 상용화를 준비하고 있습니다. SK온은 솔리드파워와 황화물계 전고체 배터리를 개발하여 양산에 들어갈 예정입니다.
2. 바나듐 배터리
📄관련주 : 유니온머티리얼, KC코트렐, 유니온, 롯데케미칼, EG
바나듐 배터리는 액체 바나듐을 전해액으로 사용하는 배터리로, 리튬이온 배터리에 비해 높은 안정성을 가지고 있습니다. 바나듐 레독스 흐름 배터리와 바나듐 이온 배터리로 구분됩니다.
바나듐 레독스 흐름 배터리는 안정성과 수명, 설계 자유도가 높아 ESS 사업에서 주목받고 있지만 생산 단가가 높은 단점이 있습니다. 바나듐 이온 배터리는 8000번 이상의 충·방전을 반복할 수 있고, 물을 전해액으로 사용해 불이 붙지 않는 안전성을 가지고 있으며 ESS에 주로 사용될 전망입니다.
3. 나트륨이온 배터리
📄관련주 : 애경케미칼 , 백광산업 , 씨아이에스, 자이글, EG
나트륨이온 배터리는 리튬이온 배터리에서 리튬을 나트륨으로 대체한 배터리로, 전체적인 효율성이 향상되었습니다. 가격이 비싸고 매장량이 한정적인 리튬을 대신해 흔한 원소인 나트륨을 사용하여 가격 경쟁력이 뛰어나고, 온도 변화에 민감하지 않은 장점을 가지고 있습니다. 배터리 전해질을 액체 전해질 대신 하이브리드 고체 전해질을 사용해 폭발 위험이 없습니다.
그러나 에너지 밀도가 삼원계 배터리의 약 70%에 불과한 단점이 있습니다.
나트륨이온 배터리는 에너지 밀도의 중요성이 낮은 ESS나 저가형 전기차에서 수요가 높아질 것으로 전망하고 있습니다.
✔결론
이차전지는 다양한 분야에서 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 리튬이온 배터리를 비롯하여 바나듐 배터리와 나트륨이온 배터리 등 다양한 종류의 배터리가 개발되고 있습니다. 각각의 배터리는 고유한 특성과 용도를 가지고 있으며, 앞으로 더 많은 기술적 혁신과 발전이 기대됩니다. 이러한 차세대 배터리 기술의 발전으로 더욱 높은 성능과 안전성을 갖춘 이차전지가 보다 광범위한 분야에서 사용될 수 있을 것으로 기대합니다.
*텔레그램: QuantProTel *트위터: QuantProTeam