전기차 배터리 (2차전지), ESS, 반도체 등의 필수 소재 희토류 관련주 11종목
안녕하세요.
이번에는 전기차 배터리 (2차전지) 와 ESS(Energy Storage System : 에너지 저장 장치)의 중요 소재로 사용되는 희토류에 대해서 알아보고, 그와 관련된 관련 기업들을 알아보려고 합니다.
앞으로 화석연료를 대체할 친환경에너지와 재생에너지의 핵심 부품인 전기 배터리의 필수 요소인 희토류는 현재 세계 몇몇 국가에서만 채굴이 되고 있는 상황입니다.
그렇다 보니 사용할 곳은 많고 공급량 부족과 같은 불안정 요소가 많습니다. 그런 상황이다 보니 희토류와 관련된 기업들의 입지도 높아지고 있는 상황입니다.
그럼 지금부터 희토류에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1. 희토류가 왜 중요한가?
희토류는 지구 내에서 상대적으로 희귀하게 존재하는 17개의 화학 원소를 가리키는 용어입니다. 이 중 일부는 반도체 산업, 자동차 산업, 화장품 산업 등 다양한 산업에서 중요한 원료로 사용됩니다.
특히, 희토류 원소들은 강력한 자석을 만드는데 필요한 자석 재료에서부터 에너지 저장 재료, 고효율 조명 등의 다양한 분야에서 필수적인 역할을 합니다. 예를 들어, 네오디뮴 자석에는 네오디뮴과 프라세오디뮴이라는 희토류 원소가 함유되어 있으며, 이는 하드 드라이브, 스피커, 전동 자동차 등 다양한 기술에서 사용됩니다. 또한, 희토류 원소 중 하나인 에르븀은 반도체 산업에서 레이저 재료로 사용되며, 루테튬은 핵분열 과정에서 중성자 감속재로 사용됩니다.
하지만 희토류 원소는 지구 내에서 매우 드물게 존재하기 때문에 공급이 제한적이며, 대부분 중국에서 생산됩니다. 이러한 이유로 희토류는 전략적인 원자재로 인식되어 왔고, 희토류 공급의 안정성과 다양한 대체재 개발이 중요한 이슈로 대두되고 있습니다.
2. 희토류는 어떤 곳에 활용되는가?
희토류는 다양한 산업에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 그중에서도 가장 대표적인 산업은 전자 제품 산업입니다. 예를 들어, 네오디뮴 자석에는 네오디뮴과 프라세오디뮴이라는 희토류 원소가 함유되어 있으며, 이는 하드 드라이브, 스피커, 전동 자동차 등 다양한 기술에서 사용됩니다. 특히, 전동 자동차의 배터리에는 리튬 이온 배터리가 사용되는데, 이 배터리의 양극재료에는 코발트, 니켈 등의 금속 외에도 세륨이 함유되어 있습니다.
또한, 희토류 원소 중 에르븀은 반도체 산업에서 레이저 재료로 사용되며, 루테튬은 핵분열 과정에서 중성자 감속재로 사용됩니다. 즉, 희토류는 광학기기, 레이저, 핵 분야 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
그 외에도 희토류는 화장품 산업에서 화장품의 색조나 질감을 제어하는 데에도 사용됩니다. 또한, 액체 열 저장 시스템, 압축 공기 저장 시스템 등에서도 사용되어 에너지 저장 기술의 발전에 기여하고 있습니다.
하지만 희토류는 지구 내에서 매우 드물게 존재하기 때문에 공급이 제한적이며, 대부분 중국에서 생산됩니다. 이러한 이유로 희토류 공급의 안정성과 다양한 대체재 개발이 중요한 이슈로 대두되고 있습니다.
3. 전기차 배터리, 2차전지와 ESS(Energy Storage System : 에너지 저장 장치)란?
2차전지(secondary battery)와 ESS(energy storage system)는 모두 에너지를 저장하고 나중에 필요할 때 사용할 수 있는 시스템입니다. 그러나 그 사용 용도와 적용 분야가 다릅니다.
2차전지는 일반적으로 모바일 기기, 전자제품, 전기자동차 등에서 사용되는 충전식 배터리입니다. 이전에 충전된 배터리를 방전한 후 다시 충전하여 반복해서 사용할 수 있습니다. 대표적인 2차 전지로는 리튬 이온 배터리, 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리 등이 있습니다.
반면, ESS는 전력 공급 안정화, 신재생 에너지의 효율적인 관리 및 저장, 비상 전력 공급 등 다양한 용도로 사용됩니다. 대규모 발전소, 정전 시 대체 전력원, 태양광 발전 시스템, 풍력 발전 시스템 등에서 사용됩니다. ESS는 전기 에너지를 저장하여 필요할 때 공급하고, 일정한 전압 및 주파수로 인버터를 통해 전력 그리드에 공급하는 역할을 합니다.
ESS의 종류로는 펌프식 수력 저장 시스템, 액체 유동전지, 침전법/증류법 등의 화학 저장 방식, 슈퍼커패시터, 유리화 유리 등의 물리 저장 방식 등이 있습니다. 최근에는 ESS를 통해 인공지능 등의 기술을 활용해 전력 시장의 수요와 공급을 균형 있게 조절하는 가상발전소(VPP) 시스템도 개발되고 있습니다.
따라서, 2차전지는 주로 개인용 전자제품에서 사용되는 반면 ESS는 대규모 전력 저장 및 공급용으로 사용됩니다.
4. 희토류가 전기차 배터리와 ESS(에너지 저장 장치)에게 중요한 이유
전기차와 ESS(에너지 저장 시스템)은 모두 희토류 원소에 대한 수요가 증가하는 산업 분야입니다. 이러한 산업 분야에서 희토류 원소가 중요한 역할을 하는 이유는 다음과 같습니다.
- 전기차 : 전기차의 배터리는 리튬 이온 배터리가 사용됩니다. 이 배터리의 양극재료에는 코발트, 니켈 등의 금속 외에도 세륨이 함유되어 있습니다. 또한, 전기차의 모터나 인버터는 자석 재료로 네오디뮴 자석을 사용하는데, 이 자석에는 네오디뮴과 프라세오디뮴이라는 희토류 원소가 함유되어 있습니다. 따라서, 전기차의 생산량이 증가하면 희토류 수요도 증가할 것으로 예상됩니다.
- ESS : 에너지 저장 시스템에서는 희토류 원소가 사용되어 안정성을 높이고 성능을 향상시킵니다. 예를 들어, 세라믹스나 금속 합금 등의 소재에서도 희토류 원소가 사용되며, 에르븀은 액체 열 저장 시스템에서 사용되어 효율적인 열 저장과 방출을 가능하게 합니다. 이러한 기술은 대규모 에너지 저장 시스템에서 중요한 역할을 합니다.
5. 희토류 관련주는 어떤 곳이 있고, 무슨 연관성이 있나?
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1. 희토류 관련주 노바텍 / 285490
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- 희토류와의 연관성 : 영구자석 및 관련 응용제품 개발, 생산업체. 영구자석을 이용한 응용자석 사업을 영위. 희토류 금속계 자석 중 네오디움 자석(Nd-Fe-B) 이용한 시장에 주력. 원활한 희토류 조달 위해 중국 합작법인 설립
2. 희토류 관련주 유니온 / 000910
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- 희토류와의 연관성 : 종속회사 유니온머티리얼이 희토류(Nd) 자석 대체 사용이 기대되는 고성능 페라이트 마그네트 사업 영위.
3. 희토류 관련주 쎄노텍 / 222420
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- 희토류와의 연관성 : 국내 최초로 세라믹 비드 양산화에 성공하여 특화된 비드를 전문 생산하는 업체.
4. 희토류 관련주 EG / 037370
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- 희토류와의 연관성 : 세계 최대의 페라이트용 산화철 생산규모를 갖고 있으며 SiO2(실리카) 70ppm(피피엠) 이하의 세계최고 품질의 산화철을 생산.
바나듐, 몰리브덴 제조,판매업체 EG메탈을 주요 종속회사로 보유.
5. 희토류 관련주 삼화전자 / 011230
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- 희토류와의 연관성 : 페라이트 코어(FERRITE CORE) 전문 생산업체. 페라이트 코어(FERRITE CORE)는 파우더(산화철, 니켈, 망간)를 일정 모양으로 성형해 만듬.
6. 희토류 관련주 티플랙스 / 081150
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- 희토류와의 연관성 : 희소금속 사업분야에서 티타늄, 니켈, 텅스텐, 몰리브덴 등 특수재질의 소재를 산업전반에 걸쳐 유통 진행중. 특수재질의 소재를 이용해 플랜트 산업에 필요한 기계장비 및 부품류 등을 제조
7. 희토류 관련주 에스맥 / 097780
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- 희토류와의 연관성 : 희토류 공정 기술 보유업체 지알이엘 지분 51%를 보유중. 지알이엘은 희토류 원광부터 메탈, 알로이, 자석 등 관련 모든 밸류 체인과 글로벌 영엽망을 보유중임.
8. 희토류 관련주 유니온머티리얼 / 047400
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- 희토류와의 연관성 : 희토류(Nd) 자석 대체 사용이 기대되는 고성능 페라이트 마그네트 사업 영위.
9. 희토류 관련주 동국알앤에스 / 075970
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- 희토류와의 연관성 : 20년11월 특수금속 및 희토류를 취급하는 호주 ASM과 '저탄소·고순도 금속정제공장' 공동개발협약을 체결.
10. 희토류 관련주 대원화성 / 024890
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- 희토류와의 연관성 : 캐나다 몰리브덴 광개발(Lucky ship)프로젝트 투자사업을 진행 중.
11. 희토류 관련주 POSCO홀딩스
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- 희토류와의 연관성 : 100% 자회사인 POSCO가 이차전지용 양·음극재의 핵심원료인 리튬의 안정적 공급체계를 구축. 호주 Pilbara社와 리튬 정광의 장기공급계약을 체결했으며, 아르헨티나 갤럭시社와 염호 광권 인수계약을 체결. 리튬 생산공장인 PosLX(POSCO Lithium eXtraction) 기술의 상업화 기반을 구축.