차세대 음극 소재로 주목받는 실리콘 음극재의 시장 수요 규모가 2025년까지 연평균 70% 성장할 것이란 전망이 나왔다.

사장조사업체 SNE리서치가 19일 발표한 ‘리튬이차전지 음극재 기술동향 및 시장전망’ 보고서에 따르면 2019년 기준 전체 음극재 시장 수요 비중에서 약 3%를 차지하는 실리콘 음극재는 오는 2025년 11%를 차지할 전망이다.

실리콘 음극재는 실리콘을 음극활물질로 사용하는 것을 뜻한다. 기존 흑연계 음극재보다 에너지밀도가 약 4배 높지만, 시장에서 비중이 낮은 이유는 기술적인 문제 때문이다.

실리콘이라는 소재는 부피팽창이 발생하며 조직이 빠르게 파괴되는 특징이 있다. 이는 이차전지의 빠른 충 ·방전 수명 감소를 유발한다.

업계는 이 문제를 해결하기 위해 실리콘을 나노 단위로 쪼개 산화물 또는 합금, 탄소 등으로 감싸 실리콘 팽창을 물리적으로 막는 연구를 진행한다.

현재 실리콘 음극활물질을 양산하는 대표적인 업체는 일본 신에츠, 한국 대주전자재료 등이다.

2019년 기준 전체 음극활물질 수요량은 약 19만톤이다. 보고서는 2025년까지 전체 음극활물질 수요량이 약 136만톤으로 연평균 39% 성장할 것으로 전망했다.

이 가운데 가장 높은 비중을 차지하는 인조흑연은 2019년 53%에서 2025년 60%로 소폭 증가할 것으로 보인다. 두 번째로 높은 비중을 차지하는 천연흑연은 43%에서 28%로 비중이 다소 감소하지만, 여전히 인조흑연에 이어 가장 많이 사용되는 음극활물질이 될 것으로 보인다.

SNE리서치 관계자는 "높은 에너지밀도를 바탕으로 충분한 전기차 주행거리를 확보하는 것이 당면 과제인 상황에서 실리콘 음극재의 전지 내 사용 비중은 점차 높아질 것"이라며 "이런 움직임에 대비해 기존 흑연계 음극재를 생산하는 업체들도 실리콘 음극재에 관심을 가진다"고 말했다.

2018년 음극활물질 출하량은 일본 히타치가 4만3297톤을 출하해 시장점유율 14%로 1위를 차지했다. 중국 BTR, 샨샨(ShanShan), 쯔천(Zichen), 푸타이라이(Putailai)가 각각 4만3120톤, 3만3907톤, 3만1920톤, 2만9286톤을 출하하며 뒤를 이었다. 한국 포스코케미칼은 출하량 1만5915톤으로 시장점유율 5%를 차지하며 8위를 기록했다.


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