(리포트 뜯어보기) 정유/화학/유틸리티/배터리 - 2022 Total Energy Solution: 차별화

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안녕하세요. 케이입니다.

방문해 주셔서 감사합니다.😊

 

여러 섹터를 포괄적으로 다루고 있는 산업리포트입니다. 현상황과 더불어 앞으로 유망산업도 짚어주셨기에 투자에 도움이 되리라 생각합니다.   

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I. Upstream 전망

Greenflation, Green bottleneck 으로 커지는 불협화음
파리기후협약 이후 세계 각국은 기후위기가 인류의 생존에 위협이 됨을 공감하고 탄소배출량 감축을 공식화하였다. 이후 온실가스배출 저감에 주도적인 역할을 해야할 선진국인 Annex1 국가들과 기후변화 대응은 개도국들의 경제 성장을 방해하기 위함이라 주장하는 Annex2 및 기타 국가들의 서로 다른 목소리와 충돌이 이어져 왔다. COVID-19 와 맞물려 유럽을 중심으로 미국, 일본, 한국, 중국 모두 그린뉴딜에 동참했지만 아이러니하게도 온실가스배출량은 사상 최대를 경신하고 있으며, 기후위기로 인한 전력대란, 병목현상까지 겹치며 전통 탄소에너지 자원의 확보도 더욱 치열해지고 있다. 탄소중립을 지향하되 실리는 잃지 않으려는 움직임이 이어지고 있는 것이다.

 

파리기후협약 (파리 협정, Paris Agreement)
지구 평균온도 상승 폭을 산업화 이전 대비 2℃ 이하로 유지하고, 더 나아가 온도 상승 폭을 1.5℃ 이하로 제한하기 위해 함께 노력하기 위한 국제적인 협약이다. 각국은 온실가스 감축 목표를 스스로 정해 국제사회에 약속하고 이 목표를 실천해야 하며, 국제사회는 그 이행에 대해서 공동으로 검증하게 된다. 파리협정은 2016년 제23차 기후변화당사국총회에서 195개국의 만장일치로 채택되었다.

Annex1, Annex2
유엔기후변화협약은 차별화된 책임 원칙에 따라 협약 부속서 1에 포함된 42개국(Annex I)에 대해 2000년까지 온실가스 배출 규모를 1990년 수준으로 안정화시킬 것을 권고하였다. 부속서 1에 포함되지 않은 개도국에 대해서는 온실가스 감축과 기후변화 적응에 관한 보고, 계획 수립, 이행과 같은 일반적인 의무를 부여하였다. 한편, 협약 부속서 2(AnnexII)에 포함된 24개 선진국에 대해서는 개도국의 기후변화 적응과 온실가스 감축을 위해 재정과 기술을 지원하는 의무를 규정하였다. 부속서 1 국가는 협약 채택 당시 OECD, 동유럽(시장경제전환국가) 및 유럽경제공동체(EEC) 국가들이며, 부속서2는 그중 OECD와 EEC 국가들만을 포함한다. 대한민국을 포함한 비(非)부속서1(non-Annex I) 국가들은 감축의무를 부담하지 않는 개도국으로 분류된다.

- 부속서 1 국가 : 벨라루스, 불가리아, 체코, 에스토니아, 헝가리, 라트비아, 리투아니아, 모나코, 폴란드, 루마니아, 러시아, 슬로바키아, 슬로베니아, 우크라이나, 크로아티아, 리히텐슈타인, 몰타 + 부속서 2 국가 + EEC

- 부속서 2 국가 : 호주, 오스트리아, 벨기에, 캐나다, 덴마크, 핀란드, 프랑스, 독일, 그리스, 아이슬란드, 아일랜드, 이탈리아, 일본, 룩셈부르크, 네덜란드, 뉴질랜드, 노르웨이, 포르투갈, 스페인, 스웨덴, 스위스, 터키, 영국, 미국 + EEC

그린뉴딜 (Green New Deal)
친환경 신재생에너지 산업 인프라를 구축하고 관련 산업을 육성함으로써, 에너지 구조를 전면적으로 조정하여 고용과 노동까지 아우르는 혁신을 가져오자는 아이디어로 요약할 수 있다. 친환경 에너지 산업으로의 이행을 기반으로 경제 전반에 새로운 비전을 제시한다는 의미다. 구체적으로는 재생에너지와 자원효율성 향상을 통해 사회적, 경제적 개혁을 추진한다는 것이다.

그린뉴딜은 각국에서 현재의 불확실한 경제 상황을 헤쳐 나가는 정책으로 큰 주목을 받고 있다. 2019년 미국에서는 그린뉴딜 결의안이 하원을 통과했고 유럽연합 집행위원회는 그린뉴딜의 핵심 개념을 ‘유럽 그린 딜’ 구상에 담아 공식 발표한 바 있다. 특히 COVID-19로 인해 침체된 경제를 되살리면서 지속가능한 경제체제로 전환하자는 구상에 따라 각국이 그린뉴딜을 국가적 차원의 정책으로 추진하고 있다.

탄소중립 (炭素中立, carbon neutrality)
인간의 활동에 의한 온실가스 배출을 최대한 줄이고, 남은 온실가스는 흡수(산림 등), 제거(CCUS; Carbon capture and storage; 이산화탄소 포집, 저장, 활용 기술)해서 실질적인 배출량을 0(Zero)으로 만든다는 개념이다. 즉, 획기적으로 배출량을 줄이고 남은 탄소와 흡수되는 탄소량을 같게 해 탄소 ‘순배출이 0’이 되게 하는 것으로, 이에 탄소 중립을 ‘넷-제로(Net-Zero)’, 탄소 제로(carbon zero)라고도 한다. 탄소중립은 기후위기에 대응해 안전하고 지속가능한 사회를 만들기 위한 2050년까지의 온실가스 감축 목표이자 의지를 담은 개념이다.

 

COP26에서 지구의 기온 1.5℃ 상승 제한을 위한 여러 서약들이 쏟아지고 있지만 실제 이행 및 구체적 방안에는 의문이 따른다. 대부분의 서약에 구체성이 결여되어 있고 현실적인 문제들과 충돌이 우려되고 있기 때문이다. 세계 105 국이 2030 년까지 산림파괴를 중단하고 온실가스배출량을 30% 감축하기로 결정했고, 40 개 국가는 석탄발전소도 폐지하기로 결정했으나 이는 단계적인 방침일 뿐이다. 엄밀히 말하면 한국도 2030 년 이후 단계적 폐지에 동의를 한 것에 불과하다. 또한 정확히 국가별, 산업별로 어느 정도의 규모로 실행할지, 서약을 지키지 못했을 때의 페널티 등 보완해야 할 점이 남아있다. 당장 한국의 사례만 봐도 해외 화석연료 투자사업에 공적금융 지원을 중단(K-Taxonomy)하기로 했지만, 여름 전력수급이 피크를 향하자 50%를 유지하던 석탄발전소 가동률을 70% 이상으로 상향했고, 오히려 탈원전 회의론만 불러일으킬 처지에 놓였다. 중국도 급격히 회복된 전방 산업 영향으로 공장, 발전소 가동률 상승, 에너지수급의 문제가 발생하며 그린플레이션을 부채질하고 있다. 물론 장기적으로는 탈탄소로 가는 방향성이 명확하지만, 2022 년 에너지 업종은 그린플레이션과 그린 병목현상에서 자유롭지 않을 전망이다.

 

COP26 (Conference of the Parties, 제26차 유엔 기후변화협약 당사국총회) 
2021년 10월 31일 ~ 11월 13일까지 영국 스코틀랜드 글래스고의 SEC 센터에서 열린 제26차 유엔 기후 변화 회의

Taxonomy (녹색분류체계)
기업들의 ESG 투자와 청정기술 개발에 대한 공통된 정의 및 통일화된 기준을 규정하고 녹색채권 자격요건을 제시함으로써 기업들이 보다 효과적으로 친환경 사업모델을 개발하도록 유도하는 제도

※ K-Taxonomy (한국형 녹색분류체계)

그린플레이션 (Greenflation)
친환경을 뜻하는 ‘그린(Green)’과 ‘인플레이션(Inflation)’의 합성어로, 친환경 경제로 전환되는 과 정에서 에너지와 원자재 가격이 상승하는 현상

 

미국, 유럽 상관없이 대부분 에너지 업종 기업의 중장기 경영전략은 탈탄소에 집중
이런 논란에도 불구하고 기업들의 탈탄소 움직임은 더욱 가속화되고 있다. 2020 년 글로벌 에너지 전환 관련 투자규모는 처음으로 5 천억달러를 넘어섰다. 재생에너지의 투자규모는 2015 년 이후 3천억달러 수준에 머물고 있으나, 이는 규모의 경제 실현으로 인한 발전단가 하락 영향으로 해석된다. 전기차 산업의 빠른 성장이 특징적이며 앞으로는 탈탄소 속도의 가속화, 수소산업의 투자규모도 급증이 전망된다. 실제로 오일메이저들은 2020 년 COVID-19 로 인해 투자를 축소했지만 저탄소 에너지에 대한 투자규모는 크게 줄이지 않고 있다. 2020 년 기준 113 억달러를 투자해 2019 년 대비 17% 감소했으나, 전체 투자규모 감소에 비하면 큰 규모는 아니다. 특히, Total, Equinor, Shell, BP 등 유럽의 에너지 회사들은 70% 이상을 저탄소 에너지원 확보를 위해 투자를 집행하였다. 또한 저탄소 관련 투자에 미온적이었던 미국의 ExxonMobil 도 투자를 4 배이상 확대하며 탈탄소 에너지전환에 동참하기로 했다. 기업들의 온실가스배출 저감 목표도 2030 년까지 최대 60% 감축을 목표로 해 2020~2030 년에 에너지전환이 가장 빠르게 진행될 것임을 시사했다.

 

Total (토탈)
프랑스 파리근교 라 데팡스(La Défense)업무지구에 본사를 둔 석유회사로 여섯개의 슈퍼메이저중 하나이다.

Equinor (에퀴노르)
노르웨이의 에너지 기업이다. 구 스타토일과 노르스크 휘드로의 석유 부문이 2007년에 합병하여 스타토일휘드로(StatoilHydro)가 되었다. 세계 최대의 석유·가스 기업이며, 북유럽에서 가장 큰 기업이다.

Royal Dutch Shell (로열 더치 쉘)
1907년에 네덜란드와 영국에서 시작된 다국적기업이다. 로열 더치 쉘은 세계에서 두 번째로 큰 석유회사이며 여섯 개의 슈퍼메이저 중 하나이다.

BP 
영국 최대의 기업이며, 미국 엑슨모빌에 이어 세계 2위의 석유 회사이다. 세계에서 3번째로 큰 다국적 에너지 기업이다.

ExxonMobil (엑슨모빌)
미국의 석유 회사이다. 1999년 11월 30일 엑슨(Exxon)이 모빌(Mobil)을 835억 달러에 흡수합병하여 매출액 기준 세계 최대의 석유기업으로 재탄생했다.

 

세부적으로 원유, 석탄, 가스에 대한 투자규모는 2020 년 기준 2 천억달러를 하회했으며 이는 2005년 수준에 불과한 것이다. 절대적 규모로만 비교했을 때 투자규모가 최대였던 2014 년 대비 절반 이상 감소한 것이다. 이는 탄소에너지원의 장기 수요 전망이 부정적인데다 탄소세 부과, 비용증가 이슈로 수익성이 악화될 것이라 예측되기 때문일 것이다. 탐사에서 개발, 생산까지 10 년이 소요되는 탄소에너지원의 특성상 최근 투자규모 감소는 2030 년 이후 원유, 가스, 석탄의 공급에 영향을 줄 수밖에 없을 것이다. 2030 년 탄소에너지 확보 매장량은 평년대비 절반 수준에 불과할 것이고 급격한 기술 혁신이 발생하지 않는 한 생산효율도 비슷하게 유지되어 공급도 감소할 것이라 추측 가능하다. 길게 봤을 때 탄소자원의 수요도 감소하겠지만 투자 감소의 속도가 더 빠른 것은 공급 측면에서 리스크로 부각될 전망이다. 

 

당장 나타나고 있는 공급 부족 여파
미국 노동통계국(BLS)에 의하면, 셰일업체들의 생산원가는 2015 년을 저점으로 상승해왔다. 2021년 기준, 유정의 평균 손익분기점은 52 달러/배럴이며, 생산비용이 가장 낮다고 알려진 퍼미안 분지도 평균 46 달러를 기록해 비용절감이 어려웠다. 이런 이유로 미국 162 개의 E&P 기업체들은 생산확대보다는 재무구조 개선, 탄소 비용 대응을 위한 신에너지산업 투자에 집중하기로 결정했다. 이런 단기적인 공급 쇼티지와 COVID-19 의 낮은 수요 기저효과로 원유, 석탄, 가스 에너지의 수급 밸런스는 더욱 악화되었고 국제 에너지 가격 급등으로 이어졌다. 에너지의 평균 수요 성장률은 5%를 상회하나, 기업들은 생산능력 확대를 위한 투자집행을 하지 못했고 이는 재고 감소, 시장의 취약성을 확대시키고 있다.

 

BLS (Bureau of Labor Statistics, 미국 노동통계국)

퍼미안 분지 (Permian Basin)
미국 텍사스주의 셰일 오일 생산으로 유명한 지역이다.

- 셰일 오일 (shale oil) 
오일 셰일이라 불리는 암석에서 채취한 액체 탄화수소가 생성되는 곳에서 나온 케로신을 함유하고 있는 물질이다. 케로젠유(kerogen oil) 또는 유혈암유(oil-shale oil, 油頁巖油), 혈암유(頁巖油) 등으로도 불린다. 셰일 오일은 전통적인 원유를 대체할 수는 있으나, 오일 셰일로부터 셰일 오일을 추출하는 일은 재정적인 면으로 보나 환경에 미치는 영향적으로 보나 원유 생산에 드는 비용보다 더 비싸다.

E&P (Exploration & Production)
석유개발 사업

 

에너지 가격 전망: 2022 년 WTI 평균 85 달러/배럴
당사는 단/중/장기 에너지 수급 전망에 BP, IEA, EPD, ET의 자료를 참고 및 활용하였다. 당사가 가정한 원유 수요에 대한 시나리오는 에너지 정책, 기술이 지금과 동일한 속도로 변화하여 석유 수요가 2030년까지 현재 수준을 유지하다가 이후 완만하게 감소하는 것이다(경제성장률 감안하면 실질 역성장). 이후 탄소세 등 각국의 강력한 정책으로 2040 년 석유 수요는 약 80 백만 b/d 수준(-20%)으로 감소하고 2050 년 탄소배출량이 70% 줄어든다. 반면, 투자 집행이 지연되어 세계 원유 매장량은 현재를 고점으로 감소하고, R/P 비율(매장량/생산)은 기술의 혁신이 없어 현 수준을 유지해 공급은 2030년부터 감소하는 것으로 추정하였다. 이를 반영 시 2022년 WTI는 평균 85달러/배럴을 기록할 전망이며, OPEC 의 전략 변화에 따라 가격 변동성이 커질 수 있으나, 현재 시점 기준에서는 재고 감소, 우상향을 지속할 것이라 판단한다.

 

IEA (International Energy Agency, 국제 에너지 기구)
1974년 벨기에 브뤼셀에서 열린 석유 소비와 관련된 회의의 합의에 따라 같은 해에 발족한 국제적 석유 긴급 유통 계획 기구이다. 본부는 프랑스 파리에 있다.

EPD (Enterprise Product Partners)
미국 최대의 Energy 물류기업으로 미국 원유 수출량의 1/3, LPG/에탄 수출량의 절반 정도를 수행하고 있고 직접 석유화학제품을 생산하기도 한다.

ET (Energy Transfer)
미국과 중국 등에 에너지 관련 서비스를 제공한다. 주로 텍사스와 미국 중대륙 지역에 원유, 천연가스, 액화 천연가스 자산으로 구성된 대규모 플랫폼을 소유하고 있다.

b/d (barrel/day)
'하루당 배럴'의 양을 의미한다. 석유 소비량이 210만b/d 라 함은 하루에 210만 배럴을 소비한다는 말이다.

R/P (Reserves-to-production, 매장량/생산)

WTI (West Texas Intermediate)
미국 서부 텍사스 지역에서 생산되는 원유

OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Countries, 석유 수출국 기구)
기구 가입국 간의 석유 정책을 조정하기 위해 1960년 9월 14일에 결성된 범국가 단체이다. 본부는 오스트리아의 빈에 있다.

 

에너지 가격 전망: 가스 2022 년 Henry Hub 4 달러/mmBTU
가스 수요는 2030 년까지 지속 증가할 것으로 전망된다. 석탄 발전소가 단계적으로 사라지고 그 자리를 재생에너지가 대체하는 과정에서 가스가 다리 역할을 할 수 있기 때문이다. 또한 장기적으로 가스 사용량의 40%는 CCS 기술과 결합되어 블루수소의 원료로 소비될 전망이다. 이런 현상은 2022 년부터 더욱 가속화될 것이라 판단하며, 최근 급등한 가스 가격은 코모디티 특성상 평균으로 회귀하며 안정화를 모색하는 가운데 10 년 평균 3 달러/mmBTU 를 30% 상회한 4 달러/mmBTU를 기록할 것이라 추정한다.

 

CCS (Carbon capture and storage, 탄소 포집 및 저장)
화석 연료 발전소와 같은 대규모 지점 원천에서 이산화탄소(CO₂)를 포집하여 저장고로 이송하는 과정이고 현장에 침투하여 대기에 침투하지 않는 곳, 일반적으로 지하 지질 형성에 사용된다. 그 목적은 다량의 CO₂가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하는 것이다.

코모디티 (Commodity, 원자재)

BTU (British thermal unit)
전통적으로 에너지 단위로 1055 줄(joule)에 해당한다. 이는 질량 1 파운드의 물을 화씨로 1도 올리거나 낮추는데 필요한 에너지양이다.

일반적으로 과학 분야에서는 BTU 대신 줄(J)을 사용하지만, 여전히 많은 분야에서 BTU가 사용되고 있다. 예를 들어, 미국에서 천연 가스의 가격은 백만 BTU(mmBTU)당 달러로 나타낸다.

 

에너지 가격 전망: 석탄 2022 년 Newcastle Coal 120 달러/톤
중국의 호주산 석탄 수입 금지와 동절기 수요 증가가 겹쳐 석탄 가격도 250 달러/톤을 상회하였다. 그러나 중국 정부가 총 2 억톤의 자국 석탄 생산 확대를 예정하고 있어 수급 밸런스는 장기적으로 안정화될 전망이다. 그럼에도 여전히 2019 년의 절반 수준에 불과한 재고 레벨은 시장 안정화에 시간이 걸릴 것을 암시하고 있다. 여기에 인건비 증가, 산업용 경유 가격 급등, 장기적인 탄소비용 부과로 석탄의 생산원가는 지속 상승할 전망이다. 길게 보면 석탄 수요 감소가 이어지고 비용은 늘어나는 국면으로 진입해 신규 광산 투자가 집행되기는 어려울 것이다. 동절기가 지나고 재고 안정화가 본격적으로 진행될 예정이며 상고하저의 흐름, 평균 120 달러/톤 수준으로 안정화될 것이라 전망한다.

 

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II. Refining 전망

증설 부담 있으나, 여전히 수요 회복 잠재력이 더 커
2021 년 세계 정제설비 순증설 용량은 0.6 백만b/d 로 2019 년의 절반에 불과하다. 2020 년 발생한 COVID-19 여파로 설비 폐쇄가 집중되었고 2021 년 셧다운 증가로 시황은 회복 중이다. 이 영향으로 2022 년 상업운전을 시작하는 정제설비 용량이 오히려 기존 전망치보다 늘어날 것으로 예상된다. 당사가 추정하는 2022 년 정제설비 순증설 용량은 1.1 백만 b/d 로 올해 대비 공급 부담이 발생할 수 있다. 그러나 석유제품 수요는 여전히 2019 년의 95% 수준에 불과해 정상 수준에 도달하지 못한 상황이다. 당사 추정 수요 성장은 2.0 백만b/d 로 2% 이상 성장이 예상되며, 이는 공급 증가를 상쇄할 수 있는 규모라 판단한다. 오히려 빠른 수요 회복 여부, 원가 경쟁력에서 우위를 점할 수 있는지가 더 중요한 포인트이다.

 

반면, 앞서 E&P 기업들의 생산 병목현상으로 미국의 원유 생산은 1,100만b/d에서 크게 회복되지 못할 것으로 추정된다. 미국산으로 대표되는 경질유 비중이 2021 년 대비 하락하고 Dubai 가격 하락, WTI 의 상대적 강세로 가격 갭은 축소될 전망이다. 상대적으로 무거운 석유제품인 연료유는 가격 약세가 연간 내내 이어져 정유사의 윤활유 사업 마진 스프레드도 지속 확대될 것이라 판단한다.

 

Dubai crude (두바이유)
아랍에미리트 두바이에서 추출되는 원유이다. 두바이유는 페르시아 만에서 생산된 원유 중에서 생산과 거래가 동시에 가능하기 때문에 가격 벤치마크로서 쓰인다.

스프레드 (spread, 차액, 차이)

아시아 프리미엄인 OSP 는 높은 수준을 유지 중이다. 그러나 당사는 원유시장이 현재 공급차질로 강한 백워데이션을 유지하고 있으나 수요가 2019 년 수준으로 점차 회복되면서 콘탱고로 전환될 것이라 판단한다. 이와 동행하는 OSP도 Peak-out의 흐름을 보일 것이라 전망한다. 아시아 정유사들에게 긍정적인 환경이 펼쳐질 것이라 판단하는 이유이다.

 

OSP (Official Selling Price)
산유국이 실제로 판매하는 원유 가격과 두바이유나 브렌트유, 서부 텍사스산 원유(WTI) 등의 기준 유종과의 가격 차이를 의미한다. 대표적으로 OSP를 책정해 매달 공표하는 기업은 사우디아라비아의 국영 석유기업인 아람코다. 아람코는 두바이-오만 유가를 기준으로 OSP를 가산해 아시아나 유럽, 미국 시장에 판매하는 원유의 실제 판매 가격을 산정한다.

백워데이션 (Back-wardation)
선물가격이 현물가격보다 낮게 형성된 시장

콘탱고 (Contango)
선물가격이 현물가격보다 높게 형성된 시장

Peak-out
정점을 찍고 내려온다는 뜻

 

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III. Chemical 전망

증설과 원가 부담의 이중고
2022 년 국내 NCC 의 수익성에 가장 큰 영향을 줄 것은 원료인 나프타의 가격 상승이다. 2020 년 4 월 슈퍼 콘탱고를 지난 이후부터 2021 년 하반기까지 국제유가가 빠르게 상승했고 나프타도 덩달아 상승해 NCC들의 수익성은 악화되고 있다. 슈퍼 콘탱고의 시장 상황에서는 향후 코모디티 가격 상승세를 예상해 수요도 오히려 살아나는 움직임을 볼 수 있다. 그러나 현재의 강한 백워데이션 환경에서는 설비 공급 트러블이 없다면 오히려 화학제품 가격 하락에 대한 우려가 커 재고 축적 수요(가수요)는 감소하고 관망세가 이어질 수밖에 없다. ECC 와 CTO/MTO 의 원재료라 할 수 있는 에탄과 메탄올의 가격상승이 동반되어 원가 경쟁력 측면에서는 우위를 점하지만 수급 악화로 수익성이 대폭 개선되기는 어려운 환경이 이어질 전망이다.

 

NCC (Naphtha Cracking Center, 나프타 분해 설비)
석유화학 회사에서는 나프타를 분해해서 석유화학제품의 원료를 공급한다. 일반적으로 에틸렌 31% (폴리에틸렌 원료), 프로필렌 16%, C4유분 10%(부타디엔 원료), RPG(Raw Pyrolysis Gasoline. 방향족 제품들의 원료. 벤젠, 톨루엔, 자일렌, BTX 등.) 14%, 메탄·수소·LPG 등 기타제품이 29% 생산된다. 대한민국에서는 롯데케미칼, 대한유화, 여천NCC등이 소유하고 있다.

에틸렌은 석탄을 분해해도 생산(CTO)할 수 있고 나프타를 분해(NCC)해도 생성할 수 있다. 중국에는 환경규제가 적어서 이런 석탄화학 업체들이 에틸렌을 생산하고 있다. 그래서 유가가 높을 때는 중국 석탄화학 업체들이 대한민국 석유화학 업체보다 유리하며, 중국 환경규제가 심해질수록 한국 석유화학 업체들의 이익이 커진다.

나프타 (naphtha, 납사)
보통 특정 탄화수소를 포함하고 특정 범위에서 끓는 석유나 콜타르(coal tar)에서 얻는 증류물과 같은 다양한 가연성 액체 탄화수소 혼합물을 가리킨다. 이는 석유의 액체 탄화수소 중에 가장 가볍고 가장 휘발성 강한 성분들을 가리키는 광범위한 용어이다. 나프타는 무색에서 적갈색을 띠는 휘발성, 방향성 액체로서 가솔린과 매우 비슷하다. 나프타는 주로 접촉개질(catalytic reforming) 공정을 거쳐서 옥탄가가 높은 가솔린을 만들 때 원료로 쓰인다. 나프타는 또한 석유화학 산업에서, 증기 분해기(steam cracker)에서 에틸렌, 프로필렌과 같은 알켄을 생성하기 위해서 쓰이며, 화학산업에서 세정용 용제로 쓰인다. 나프타로 만들어지는 일반적인 제품은 라이터 연료, 캠프용 휴대용 난로와 세정용 용제가 있다.

ECC (Ethane Cracking Center, 에탄 분해 설비)
셰일가스, 천연가스에서 추출한 에탄(Ethane, C₂H₆)을 원료로 에틸렌과 폴리에틸렌 등 석유화학 제품을 생산하는 것을 말한다. 일반적으로는 석유 기반의 나프타(Naphtha)를 분해하는 NCC 공정이 주를 이루고 있지만, 배럴당 40달러 이상의 고유가 상황에서는 NCC 보다 가스 기반의 ECC 공정이 더 경제적인 것으로 평가되고 있다.

CTO (Coal To Olefin, 석탄 분해 설비)
석탄을 원료로 기초유분을 생산하는 공정이며, 중국에서 주로 사용된다. 석탄을 가스화해 합성가스를 만든 후, 메탄올로 전환한다. 이렇게 전환된 메탄올에서 올레핀을 생산한다.

MTO (Methanol To Olefin, 메탄올 분해 시설)
CTO 공정의 중간물질로 만들어지는 메탄올을 수입해 올레핀을 생산하는 공정.

에탄 (Ethan, 에테인, ethane)
탄소와 수소 원자로 이루어진 C₂H₆의 화학식을 가지는 지방성 화합물이며 두 개의 탄소를 지닌 알케인의 일종이다. 표준 온도 압력에서 에테인은 무색 및 무취의 기체이다. 에테인은 천연 가스로부터 대량 생산되거나, 정유 과정의 부산물로서도 얻어진다. 에틸렌의 대량 생산을 위한 원료로 주로 사용된다.

메탄올 (Methanol, CH₃OH, 메틸알코올, 목정(木精))
가장 간단한 알코올 화합물로 무색의 휘발성, 가연성, 유독성 액체이다. 메탄올은 극성 분자이고, 수소 결합을 한다. 천연가스 또는 코크스로 가스 중의 메탄을 산소, 수증기와 함께 일산화탄소와 수소로 구성된 합성가스로 만든 후, 이것을 다시 촉매에서 반응시켜 메탄올로 만든다. 일반적인 용도는 포르말린 제조에 주로 사용되며 각종 에스테르류와 할로겐화물 외에 아세트산의 제조에도 쓰인다.

 

2021 년 상반기 미국 허리케인, 전력대란, 원재료 급등으로 인한 투기수요 증가로 시황이 정점을 형성하였으나 2021 년 하반기부터는 시황의 경착륙이 진행되고 있다. 다행인 점은 에틸렌을 중심으로 업스트림에 증설이 집중되어 있으나 다운스트림에는 증설이 제한적이라는 것이다. 2022 년 예상 수요 성장률은 4.7%로 2021년 7.8%에 비해서는 절반 정도에 그칠 전망이다. 반면, 2022년까지 증설은 여전히 진행되므로 초호황 시황은 지속되기 어렵다. 그래도 PVC, MEG, PTA 등은 증설 규모가 크지 않고 중국 전력대란으로 인한 석탄 기반 설비들의 가동 중단으로 현재의 업황 수준은 유지할 수 있을 것이라 판단한다. 이를 감안 시, 여전히 증설 부담이 없는 제품을 주목해야 한다고 판단하며 PVC, PS, MEG, PTA 의 긍정적 시황을 전망, 관련 기업에 관심을 갖길 추천한다.

 

에틸렌 (ethylene, 에텐, ethene)
가장 간단한 구조를 가진 에틸렌계 탄화수소의 하나이다. 주로 다른 화합물 합성의 원료로 사용된다.

업스트림, 다운스트림
- Upstream (업스트림, 생산)
- Midstream (미드스트림, 저장·운송)
- Downstream (다운스트림, 공급)

PVC (Polyvinyl chloride, 폴리염화 비닐)
열가소성 플라스틱의 하나로 강하고, 색을 내기 쉽고, 단단하거나 유연하고, 잘 마모되지 않는다. 열에는 약하다. 인조 가죽·레코드판·포장재·파이프·전기절연체·바닥재에 사용한다. 비닐이라는 명칭으로 가장 오래전부터 애용되어온 플라스틱이다. 시트·핸드백·말랑말랑한 인형 등의 부드러운 것에서부터 물받이·수도관 등 단단한 것에 이르기까지 여러 가지가 만들어지고 있다.

MEG (monoethylene glycol, 모노에틸렌 글라이콜)
인쇄잉크, 용매, 합성 섬유 원료, 알키드수지 제조 원료, 내한용 냉각제, 칼슘의 정량용 시약으로 사용

PTA (Purified Terephthalic Acid, 고순도 테레프탈산)
PX·촉매·초산을 원료로 하여 생산하며, 내열성·절연성·기계적 강도·내수성·내마모성 등이 탁월한 폴리에스터 섬유 원료, 이외에도 일상생활과 밀접하게 관련된 Video&Audio용 필름, PET병 등 원재료로 사용되고 있으며, 산업용 원사 등에도 쓰인다.

PS (Polystyrene, 폴리스타이렌)
대표적인 열가소성 수지로서 가볍고 독성이 없으며 우수한 절연성을 지니고 있어 가장 널리 쓰이는 플라스틱 소재 중 하나이다. PS는 일반적으로 사용되는 GPPS(General purpose PS)와 GPPS의 단점인 충격강도를 보강한 HIPS(High Impact PS) 로 나눠지며, 일반 생활용품에서부터 가전제품에까지 다양한 분야에서 사용되고 있다.

 

현재 롯데케미칼의 연결기준 가중평균 스프레드(판가-원가)는 300 달러/톤을 형성하고 있다. 고정비 150~250 달러를 제외한다면 현재 업황이 바닥 수준이라 볼 수 있다. 중국 CTO/MTO 설비의 투자비가 NCC 보다 더 높아 고정비가 많이 들어가는 것을 고려하면 현 업황 지속 시 중국 설비의 가동률 조정으로 NCC 마진이 더 악화되기 어렵다는 것을 알 수 있다. 전력대란이 해소되더라도 업황부진으로 수익성 낮은 석탄화학 설비들의 가동률 조정, 수급밸런스 완화, 제품가 상승으로 이어져 최소 현 수준의 분기실적은 달성할 수 있을 것이라 판단한다.

 

롯데케미칼
동사는 1976년 석유화학제품의 제조ㆍ판매업을 영위할 목적으로 설립되어 여수, 대산 및 울산 석유화학단지 내에 공장을 두고 있음. 올레핀 계열 및 방향족 계열의 석유화학 제품군을 연구, 개발, 제조 판매하며, 각국에 판매법인과 해외지사를 설립하고 전 세계 다양한 국가로 제품을 수출하고 있음. 2020년 1월 롯데첨단소재를 흡수합병하였으며 울산IPA 증설, HDO 합작 신규사업 등 각 공장의 증설에 투자를 진행 중임.
출처 : 에프앤가이드

 

에틸렌을 비롯한 NCC 의 수익성이 2022 년에 부진할 것으로 예상되지만, 타이어코드는 긍정적인 업황이 예상된다. 타이어코드는 전기차용 수요 증가로 타이트한 수급을 유지할 것으로 추정되며 자동차용 반도체 수급 이슈가 완화되면 그 폭은 더 커질 전망이다. 전 세계 전기자동차 침투율은 2021 년 5%를 돌파했으며, 2025 년 15%로 전망된다. 세계 타이어 판매량도 재고소진을 제외하고 OE, RE 합계 16 억본 규모인데, 이 중 RE 의 비중이 OE 대비 평균 4.5 배 수준으로 추정된다(미국 4.9, 기타 국가별로 다름). 전기차 침투율은 2017~2019 년 1~3% 수준에 불과했고, 타이어 교체 수요 발생을 위해서 3~4 년 소요되는 시간을 고려하면 2021 년부터 본격적인 전기차용 타이어 RE 수요가 발생 중으로 파악된다. 또한 자동차용 반도체 이슈에도 불구하고 굿이어, 미쉐린은 타이어 재고수요가 촉발될 것이라 전망해 2022 년에도 긍정적 업황을 예상하고 있다. 전기차는 모터로 구동되어 급정거, 제동의 비율이 높고 타이어 마모 상태가 높은 점, 내연기관차 타이어보다 폭을 좁혀 구름 저항을 낮춰야 해 고강도 타이어가 필요하다. 또한 배터리 무게로 내연기관차 보다 전기차가 무게도 더 무거우므로 타이어보강재의 수요 증가가 예상된다. 당사 추정에 의하면 전기차용 타이어 비중은 2022 년 6%에서 2025 년 11%로 확대되며 타이어코드도 전기차용에 20~30% 더 사용됨을 고려하면 수급에 긍정적 영향이 예상된다. 당사는 2022 년 타이어코드 증설규모를 2%로 추정하며 수요는 5% 성장, ASP 는 평균 10% 상승을 전망한다.

 

타이어코드
타이어의 형태유지, 주행성 등을 위해 첨가되는 보강 소재로 나일론, PET(폴리에스터)를 원료로 생산된다.

OE (ORIGINAL EQUIPMENT, 신제품에 들어가는 타이어)

RE (REPLACEMENT EQUIPMENT, 교체하여 장착하는 타이어) 

ASP (Average Selling Price)
평균 판매단가

 

폴리실리콘도 긍정적 업황이 예상된다. 2022 년 시장에서 우려하는 것 대비 공급물량이 크지 않을 수 있기 때문이다. 반면, 연초 BNEF 의 태양광 수요 전망은 2021 년 182GW, 2022 년 199GW 으나, 최근 신재생에너지 확대 보급 정책에 힘 입어 201GW, 214GW 로 상향되었다. 특히, 2021 년 중국의 설치량은 80GW 에 육박하고 미국도 40% 이상 설치량이 증가해 27GW 를 기록할 전망이다. 이 두 국가의 점유율은 2020 년 49%에서 2022 년 52%로 확대될 것이라 판단한다.

 

폴리실리콘 (Polysilicon)
작은 실리콘 결정체들로 이뤄진 물질이다. 태양전지에서 광에너지를 전기에너지로 전환시키는 역할을 한다. 일반 실리콘에 비 해 감광성이 좋고 전기적 안정성이 높다.

BNEF (Bloomberg New Energy Finance, 블룸버그 뉴 에너지 파이낸스)
청정 에너지와 탄소시장 분야에 관한 독립적 분석, 데이터, 뉴스를 제공한다.

GW (gigawatt)
10⁹W를 나타내는 기가와트의 기호.

1W * 3,600s = 1J/s * 3,600s = 3,600J = 1Wh
W(와트)는 1초 동안 1J(줄)의 일을 하는 일률의 단위고, 여기에 3,600초(1시간)를 곱한 것이 전력량 와트시(Wh)이다. 암페어와 볼트 단위의 정의를 통해, 1 암페어가 1 볼트의 전위차를 통해 흐를 때 일은 1 와트의 일률로 끝난다.

신재생에너지
기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛·물·지열 ·강수·생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지

- 신에너지 : 연료전지, 수소, 석탄액화 · 가스화 및 중질잔사유 가스화
- 재생에너지 : 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열

에너지효율 개선으로 watt 당 사용량이 3.2kg 까지 감소한다고 가정해도 폴리실리콘 수요는 2021년 66 만톤, 2022년 68 만톤으로 추정된다.2021년 공급이 없고 2022 년 하반기나 되어야 본격적으로 공급이 증가함을 고려하면 폴리실리콘 가격 Peak-out 에 대한 우려는 과도하다고 판단한다. 신장인권 이슈로 인해 공급 차질이 발생할 수 있는 물량은 25~30 만톤으로 추정되며, 2022 년 증설 20 만톤을 고려해도 수급밸런스가 악화될 가능성은 낮을 전망이다. 당사는 20 만톤 공급차질을 가정하고 현재의 시황이 내년까지 지속되는 것으로 추정한다. 원재료인 메탈실리콘의 급등이 전가된 영향이 컸음을 고려하면 폴리실리콘은 25 달러/kg 수준으로 안정화될 전망이다. 폴리실리콘의 타이트한 수급상황을 고려할 때 업체들의 수익성도 2022 년까지 현 수준을 유지할 것으로 예상된다.

물론 최근 원재료 가격 상승 영향으로 유틸리티 업체들은 마진을 줄일지 설치를 연기할지 딜레마에 빠질 수 있다. 폴리실리콘, 알루미늄, 동, 유리 가격 모두 2020 년 1 월대비 평균 50% 이상 상승한 상황이기 때문이다. 여기에 전체 자본지출의 1/4 을 차지하는 운송비도 급등해 유틸리티 스케일급의 태양광 프로젝트 연기 리스크를 확대하고 있다. 그러나 원자재 가격 급등이 1 차 에너지의 공급 대란에서 출발한 점, 2021 년 4 분기를 정점으로 에너지 수급이 완화될 것이라는 점을 고려하면 현재의 추세가 지속되기는 어렵다고 판단한다. 또한 요소수 대란에서 볼 수 있듯이 화석연료에 대한 높은 의존도로 산업계 전체의 셧다운이 지속되고 있고, 앞으로 부과될 탄소비용 등을 고려하면 오히려 Greenflation 과 Bottleneck 을 계기로 화석연료에 대한 투자를 줄이고 재생에너지를 확대하고자 하는 요구가 더욱 커질 수 있다.

 

유틸리티
대다수 사람들이 살아감에 있어서 필수적인 재화를 공급하는 회사를 말하며 전기, 가스, 수도 등이 이에 해당된다.

요소수 대란
주로 농업용, 산업용, 경유(디젤) 차량용으로 쓰이는 요소는 경제성 때문에 2010년대 초부터 중국 내의 석탄으로부터 주로 생산되어 왔다. 그런데 2021년 중국 내 석탄이 부족해지자, 중국 정부가 석탄과 더불어 요소 등 석탄으로부터 만들어지는 물질의 생산과 수출을 통제하였다. 이에 세계적으로 요소 부족 현상이 발생했고 특히 요소 수입량의 97%를 중국에 의존하던 대한민국에서 심각한 요소 품귀 현상이 발생하게 되었다.

Bottleneck (병목)

 

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IV. Power utility 전망

원전에 대한 기대감
2020 년 그린뉴딜이 확산되면서 탄소중립을 위한 원전의 역할론이 부각되고 있다. 국제 에너지 가격 상승과 재생에너지의 간헐성으로 전력계통 블랙아웃 우려가 커졌고 기저부하를 담당할 수 있는 원전의 중요성이 다시 조명되고 있는 것이다. 실제로 EU 는 EU Taxonomy 를 수립해 녹색 경제활동에 자금이 투자되도록 유인하고, 환경적으로 지속가능 경제활동을 정의 및 판별하는 수단으로 활용 중이다. 기존에는 원전과 가스발전을 Taxonomy 에 포함하지 않았는데, 4 월, 6 월 총 3 개(보건, 환경, 산업) 측면에서 분석한 긍정적인 보고서 결론을 바탕으로 연말까지 원전의 포함여부를 결정할 예정이다. 원전은 선진국에서도 건설을 하지만 개도국에서도 니즈는 충분했다. 그러나 높은 건설비와 금융조달 방안이 걸림돌로 작용해 발주가 지연되었다. 발주처들이 자체 금융조달 방안을 패키지로 요구해 왔으므로 Taxonomy에 원전을 포함할 경우 해외 원전 수출에 큰 힘이 될 전망이다.

 

블랙아웃 (Blackout)
정전(停電)

Taxonomy 에 원전을 포함하고자 하는 나라는 프랑스 및 동유럽 국가들이다. 프랑스는 자국에 원전 기업이 존재하고 밸류체인 유지, 제조업 르네상스를 위해 적극적인 움직임을 보이고 있다. 실제로 자국내 원전 상업운전 기간을 10 년씩 연장하며 원전 폐로 시기를 미룬 것이 특징적이다. 동유럽 국가들은 독일을 경유해 자국에 연결되는 Nord stream2 완공으로 에너지안보가 독일이라는 한 국가에 영속되었고 원전에 대한 니즈는 더 커지고 있는 실정이다. 당사는 이러한 움직임을 기존과 다른 큰 변화라 판단하며 연말 결과에 긍정적인 영향을 줄 것이라 판단한다.

 

밸류체인 (value chain, 가치 사슬)
기업에서 경쟁전략을 세우기 위해, 자신의 경쟁적 지위를 파악하고 이를 향상할 수 있는 지점을 찾기 위해 사용하는 모형이다. 가치 사슬의 각 단계에서 가치를 높이는 활동을 어떻게 수행할 것인지 비즈니스 과정이 어떻게 개선될 수 있는지를 조사하여야 한다.

Nord stream2 (노드스트림2)
러시아 발트해 해저에서 독일까지 이어지는 유럽의 천연가스 파이프 라인 시스템. 노드 스트림 은 러시아 국영 기업인 Gazprom이 대주주인 노드스트림 AG가 소유/운영한다.

 

미국에서도 원전에 대해 긍정적인 정책 변화들이 눈에 띈다. 미국이 국내 원전 건설을 30 년간 하지 않던 사이 밸류체인은 모두 붕괴되었고, Westinghouse 도 Toshiba 에 매각되었다가 모회사의 파산보호 신청으로 사모펀드에 매각 되었다. 엎친데 덮친격으로 COVID-19 까지 겹쳐 Vogtle 원전의 Cost-overrun 은 지속되고 있는 상황이다. 이런 상황에서 러시아는 최근 세계 원전 수출 시장에서 메인 플레이어로 급부상하였고, 사용후핵연료 처리 패키지를 제시하며 수출을 싹쓸이 하였다. 문제는 사용후핵연료를 활용한 플루토늄 추출과 핵무기로의 악용이며, 미국의 입장에서도 손을 놓고 있기는 어려운 상황이다. 미국은 원전 수출 명분을 만들기 위해 기존 원전 가동 유지를 위한 Tax credit 지원, 한국과 MOU 를 체결해 자국에 부족한 EPC, 기자재 제작 역량을 보완 중이다. 미국, 한국 컨소시움은 라이선스를 갖고 있는 미국과 실시설계부터 시공까지 진행할 한국의 협업으로 해외 원전 수출 시장에서 강자로 발돋움할 준비를 마쳤다. 이외에도 미국은 원전 수출 명분을 만들기 위한 SMR(소형모듈화원전) 개발을 위해 7 년간 최대 32 억 달러 투자(TerraPower 와 X-Energy 에 각각 8 천만 달러)를 발표했다. 7 년 내로 가동이 가능한 실증로를 건설해야 하며, 최대 32 억 달러를 지원한다. 또한 아이다호 국립 연구소 부지에 NuScale 의 60MW 급 SMR 6 기를 건설하는 프로젝트인 Carbon Free Power Project(CFPP)에 10 년간 13 억 5 천만 달러 지원 결정하였다. 사라져만 가던 원전이 다시 건설될 가능성이 높아진 것이다.

 

Westinghouse Electric Company (웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니)
미국에 위치한 세계적인 원자력 발전소 제작회사이다.

Toshiba (도시바)
일본의 주요 다국적 중전기 기업이다. 과거 세계적인 가전제품, 메모리칩 회사이었으며, 주요 원자력 기업이었으나 2010년대에 잇따라 발생한 회계부정 스캔들과 원전 프로젝트의 대규모 손실로 인하여 거의 대부분의 핵심 사업을 매각하였다.

Vogtle 원전
미국 조지아주 소재 보글(Vogtle) 원전

Cost-overrun (비용 증가, 예산 초과)

MOU (Memorandum of Understanding, 양해각서)
정식계약 체결에 앞서 행정기관 또는 조직 간 양해사항을 확인하기 위해 작성하는 문서로, 보통 법적 구속력은 갖지 않는다.

EPC (engineering procurement construction)
설계(engineering), 조달(procurement), 시공(construction) 등의 영문 첫 글자를 딴 말이다. 대형 건설 프로젝트나 인프라사업 계약을 따낸 사업자가 설계와 부품·소재 조달, 공사를 원스톱으로 제공하는 형태의 사업을 뜻한다. 일괄수주를 의미하는 턴키(turn-key)와 비슷한 개념이다.

컨소시엄 (consortium, 연합체)
2가지 이상의 개인 또는 회사, 단체, 정부의 협동체(협회)로 공통의 활동에 참여하는 목적을 지니며 공통의 목적을 달성하기 위해 그들의 자원을 투입한다.

SMR (Small Modular Reactor, 중소형 원자로)
대용량 발전원자로에 대비되는 개념으로 열출력(또는 전기출력) 규모가 작고 동일 원자로를 복제하여 모듈개념으로 건설할 수 있는 원자로를 통칭한다. 안전성, 기술성, 활용성 등 여러 측면에서 주목을 받고 있으며 대용량 발전로를 도입하기 어려운 일부 국가에서 상용화할 목적의 신형원자로로 개발되고 있다.

TerraPower (테라파워)
2006년 빌 게이츠가 설립했다. 인텔렉추얼 벤처스의 원자력 발전 자회사로, 본부는 미국 워싱턴주 벨뷰에 있다. 이동파 원자로라 불리는 고속 중성자로를 연구하고 있다. 2008년, 빌 게이츠가 마이크로소프트를 은퇴한 후 투자한 기업이다. 안전한 원자력 이용과 핵확산 저항성, 에너지 공급 안정성 및 경제적인 전력 공급 향상 달성이 가능한 혁신적인 신개념 원자로 개발을 목표로 설립되었다.

X-energy
미국의 민간 원자로 및 연료 설계 엔지니어링 기업이다.

NuScale Power
SMR을 설계하고 판매하는 미국의 민간 기업이다.

MW (megawatt)
10⁶를 나타내는 메가와트의 기호.

 

전세계 원전 계획 국가는 총 18국으로 미국, 중국, 러시아, 인도 및 동유럽과 일부 아시아 국가이다. 향후 총 100여개의 프로젝트 발주가 나올 예정인데, 2022 년 상반기 내로 발주가 나올 국가는 이집트, 폴란드, 체코 원전으로 정리할 수 있다. 중국, 러시아, 인도 3 국이 원전 발주 대부분을 차지할 것으로 예상되고 있는데, 우리나라의 수주 가능성이 낮기 때문에 큰 의미는 부여하기 어렵다고 판단한다. 최근 150 여개의 원전 건설을 발표한 중국은 현재 원전의 발전믹스가 6% 수준에 불과해 탄소중립을 위해 기존 75 기에서 규모를 대폭 키운 것으로 해석된다.

폴란드는 제1부지에 3호기 및 2부지에 3호기, 총 6기를 건설 예정이다. 폴란드의 경우 배터리 공장 건설로 한국에 우호적이며, 미국의 AP1000 을 노형으로 선정하였기 때문에 한국이 미국과 동반 진출할 가능성이 높은 국가 중 하나이다. 한수원의 EU-APR 1000 이 2022 년 1 분기내로 승인이 예상되기 때문에 폴란드, 체코, 루마니아 등 동유럽을 중심으로 수주 가능성이 높아질 수 있다. 이집트 원전은 2 차측이라 국내 유틸리티 업종에 미치는 영향은 미미하나, 수주규모가 조단위를 상회해 파운데이션 등 설계와 시공을 할 수 있는 두산중공업, 현대건설에는 유의미한 실적 기여가 예상된다.

 

두산중공업
동사는 1962년 현대양행으로 설립되었으며 1980년 중화학공업 구조조정의 일환으로 정부에 귀속, 한국중공업으로 변경됨. 2001년 두산중공업으로 상호 변경. 발전설비 및 담수설비, 주단조품, 건설(두산중공업), 건설중장비 및 엔진(두산인프라코어), 토목과 건축공사(두산건설) 등의 사업을 영위중임. 17,000톤 프레스 도입으로 발전과 산업 분야의 초대형 단조품 시장 공략을 더욱 가속화할 계획임.
출처 : 에프앤가이드

현대건설
동사는 토목과 건축공사를 주요 사업목적으로 하여 1984년 12월 22일자로 유가증권시장에 주식을 상장함. 현대엔지니어링 등의 종속회사가 있음. 지배회사 및 연결대상 종속회사에 포함된 회사들이 영위하는 사업부문은 토목 부문, 건축/주택 부문, 플랜트 부문, 기타 부문으로 나뉨. 우리나라 원전의 대부분을 시공했으며 원전 시공기술 자립도 100%를 달성함. 국내 최초로 UAE 원전 4기를 수주하여 최고의 원전 시공기술을 인정 받음.
출처 : 에프앤가이드

 

2022 년 3 월 대선이 예정되어 있기 때문에 차기 정부의 에너지정책 공약에 따라 국내 발전믹스도 장기적으로 변화할 수 있다. 물론 탄소중립에 대한 법정계획은 유효하기 때문에 석탄발전소를 다시 늘리는 정책이 나오지는 않을 전망이다. 정부의 온실가스 감축 목표는 2030 년 BAU 대비 37% 감축인데, 노후석탄발전소 폐지, 석탄 총량제, 탄소세 도입, 미세먼지저감 특별대책 등으로 석탄 발전소의 이용률을 50% 수준으로 낮춰 목표 달성을 추진할 전망이다. 여기에 노후석탄발전소 13GW의 LNG 연료전환,RE3020을 달성해 발전, 전환부문의 배출량 저감을 추진 계획이다. 그러나 이를 모두 가정해도 여전히 배출량은 목표 1.9 억톤을 초과한 2.3 억톤에 이를 전망이다. 그러므로 70%대에 머물고 있는 원자력 믹스를 늘리고 석탄의 대폭 축소, LNG 의 탄소포집이 동반되어야 정부의 목표 달성이 가능하다. 당사는 배출량 목표 달성과 공공요금 안정화를 위한 신한울 3, 4 호의 건설 재개와 원전 가동률 80%대 회복이 이루어질 수밖에 없다고 판단한다.

 

BAU (Business As Usual, 배출전망치)
흔히 있는 일을 일컫는 관용표현인데, 기후변화 현상과 관련하여 사용될 경우에는 감축을 위한 특별한 조치를 취하지 않을 경우 예상되는 온실가스 배출전망치를 의미한다. 즉, 2020년의 BAU란 인위적인 감축 노력을 전혀 하지 않을 경우 현재의 추세로 볼 때 2020년에 배출될 온실가스의 추정치를 의미한다.

 

2022 년 한국전력과 민자발전들의 실적을 좌우할 중요 변수로 SMP 를 꼽을 수 있다. SMP(계통한계가격)는 각 시간대(24 시간)에 가동된 발전기 중 한계비용이 가장 높은 발전기의 생산비용과 일치한다. SMP 를 추정하는 것이 상당히 중요한데, 민자발전사 입장에서는 SMP 가 전기판매가격(수익), 한국전력입장에서는 구입전력단가(비용)과 직결되기 때문이다. 일반적으로 전력수요가 낮은 시간에는 공급이 많이 필요하지 않아 기저발전기(원전, 석탄)가 SMP 를 결정하게 되고, 수요가 높은 시간에는 한계비용이 높은 발전기가 SMP 를 결정하게 된다. SMP 결정 발전기는 그 시간대에 자신은 판매 마진을 얻지 못하지만 자신보다 한계비용이 낮은 발전기의 마진을 결정한다. 즉, 발전단가가 저렴해 항상 많이 가동되는 발전소가 설비이용률도 높고, 이익도 많이 남기게 되는 원리이다. 결국 원전과 석탄발전의 실질 이용률에 따라 LNG 발전소 이용률이 결정되고 한국전력의 전력구입량 증가 여부, 민자발전사의 전력판매 증가로 이어질 수 있다. 2018 년 이후 미세먼지특별관리제 시행으로 석탄발전소의 가동률은 50~60%를 유지하고 있으며 앞서 밝혔듯이 2022 년 신한울 1 호기의 정상 상업운전과 전력예비율 확보를 위한 원전가동률 평균 80%가 유지될 전망이다. 여기에 적정 전력량예비율 연간 5% 유지, LNG 발전소 가동률 상승, 최근 급등한 석탄(1 분기 래깅), LNG(5 개월 래깅) 투입단가를 반영해 전력구입량과 SMP 를 산출하였다.

 

한국전력
동사는 1982년 1월 1일 설립되어 1989년 8월 10일에 유가증권시장에 상장함. 지배회사인 한국전력공사가 영위하는 사업으로는 전력자원의 개발, 발전, 송전, 변전, 배전 및 이와 관련되는 영업, 연구 및 기술개발, 투자 또는 출연, 보유부동산 활용사업 등이 있음. 연결대상 종속회사들이 영위하는 사업에는, 원자력발전사업, 화력발전사업 그리고 기타사업으로 발전소설계 등이 있음.
출처 : 에프앤가이드

SMP (System Marginal Price, 계통한계가격)
거래시간별로 발전기 전력량에 적용하는 전력시장가격(원/kWh), 즉 발전기가 생산한 전력에 매 겨진 시간별 가격. 전력생산에 참여한 일반발전기 중 변동비용(발전량에 비례해 소요되는 단가) 이 가장 높은 발전기의 변동비용으로 결정한다.

 

국내 LNG 도입량은 연간 4 천만톤이며 이 중 직도입 발전사의 수입량은 1 천만톤을 상회한다. LNG 시장은 바이어와 셀러가 수급상황에 따라 서로 계약을 유리하게 가져가는 구조로 되어 있으며, 작년까지 미국산 LNG 수출량 증가, 가스 가격 하향안정화로 바이어들이 저렴한 가격으로 구매계약을 맺을 수 있었다. 반면, 한국가스공사는 국내 에너지안보를 위해 중동 국가를 중심으로 유가연동방식의 장기계약을 진행해왔고 최근에야 계약기간이 만료된 오만, 카타르 물량에 대한 계약을 진행했다. SK E&S 는 인니 탕구, 호주 고르곤, 미국 사빈패스를 중심으로 가스를 조달하고 있으며 유가 슬로프는 평균 0.1 수준으로 한국가스공사 0.14 의 71%에 불과한 것으로 추정되고 있다. 그러므로 지금처럼 LNG, 석탄 모두 상승하여 SMP 가 높게 유지되는 경우 원가보다 판가 상승률이 높아 마진 스프레드는 확대될 가능성이 높다. 적어도 2022 년 상반기까지 SMP 가 120~150 원/kWh 을 유지할 것으로 보여 민자발전사의 초호황이 지속될 전망이다.

 

한국가스공사
천연가스 도입 및 판매 기업으로서 해외의 천연가스 생산지로부터 LNG를 도입하여 국내의 발전사 및 도시가스사에게 전국배관망과 탱크로리등을 통해 공급함. 쿠웨이트 알주르 LNG 터미널 보수매뉴얼 작성사업, 시운전 용역 사업, 모잠비크 마푸토 가스공급사업 참여 등 해외사업 진출 추진 중. 2020년 2월 대한해운과 해외 합작법인을 설립하였으며 해외 LNG벙커링사업을 수행할 예정.
출처 : 에프앤가이드

SK E&S
SK 계열사. 수소, 신재생에너지, LNG, 발전, 집단에너지, 도시가스 사업을 영위하는 종합 에너지 기업

 

한국전력의 기후환경요금은 1 년씩 후행적으로 조정되고 있다. 2021 년 3 차 배출권거래제 시행으로 배출권할당량이 10%로 늘어났음에 반해 요금은 2020 년을 기준으로 반영되며 환경비용 전가가 제대로 되지 않았다. 이 규모는 약 1 조원 수준으로 추정되는데, 2022 년부터는 요금에 제대로 반영될 수 있다. 3 차 기간이 2021~2025 년까지 이므로 할당량이 2022 년에 크게 늘지 않는다. 단가 상승에 대한 부담은 석탄발전소 가동률 하락으로 만회가 가능할 것이라 판단한다. RPS 대응비율은 매년 1%p 상승하고 있다. REC 가격이 바닥을 형성하고 있는 상황에서 비율 상승으로 인한 비용 4천억원 증가가 예상된다. 2021 년에 비하면 비용 증가 규모가 6 천억원 이상 작은 것이다.

 

RPS (Renewable Portfolio Standards, 신재생에너지의무할당제)
대한민국의 전력발전회사가 연간 전력 생산의 일정량을 의무적으로 신재생에너지로 생산한 전력으로 공급하는 제도로, 2012년 1월 1일에 시행되었다.

REC (Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서)
신재생에너지 공급의무화(Renewable Portfolio Standard, RPS) 제도 하에서는 발전량의 일정량 이상을 의무적으로 신재생에너지를 이용해 공급해야 한다. 이 때 신재생에너지 공급 인증서 발급 및 거래 단위가 REC이다.

 

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V. Battery 전망

2022 년부터는 긍정과 부정이 공존하는 시기
2021 년 글로벌 전기차 판매량은 400 만대를 돌파하며 시장 침투율 5%를 상회할 것으로 예상된다. 각국의 내연기관차 판매 금지 정책을 고려하면 이 추세는 2030 년까지 이어질 전망이다. 국내 배터리 업체들의 시가총액 합계는 글로벌 전기차판매량, 시장점유율, 수익성과 동행하며, 폭발적인 성장세는 2022 년에도 지속될 것으로 예상되어 긍정적이다. 그러나 높은 밸류에이션을 정당화하기 위한 1) 수익성(배터리 화재 충당금 등), 2) 시장점유율(LFP, 각형)에 대한 근거가 필요하다고 판단한다. 2020 년까지 배터리 성능 향상을 통한 단가 하락, 점유율 싸움이 배터리 업계의 주요 화두였다면, 2022 년부터는 안정성, 수익성을 기반한 안정적 성장이 주요 화두로 떠오르며 노이즈가 지속될 수 있다.

 

밸류에이션 (Valuation)
기업, 업종, 시장 등 다양한 평가 대상의 내재된 가치 대비 시장 평가 수준을 뜻한다.

LFP (리튬 인산철, LiFePO4)
다른 리튬이온전지 (폴리머 포함) 등과 비교 시 발열성이 없어, 가연성 또는 폭발 등을 일으키지 않음으로써 안전성이 탁월하다. 또한 직류 측 입력 변동이 작아서 PCS 설계가 용이하고 ESS 절연전압도 낮출 수 있는 효과가 있으며 온도특성이 매우 좋아 자체 발열이 거의 없어서 주위 온도에 영향을 주지 않는다.

 

LG 화학을 필두로 K-배터리 업체들은 수익성 보다는 빠른 외형성장을 통해 시장을 선점하고, 완성차 업체들의 배터리단일화(Unified cell)를 통한 초격차 전략을 추진해왔다. 이를 위해서는 배터리 단가 하락이 필수적이었고 그 기준은 2020년 팩(Cell→Module→Pack) 100달러/kWh였다. 그러나 선제적 증설, 후수주 전략으로 평균 가동률은 60% 수준에 머물렀고 고정비 부담은 지속되었다. 엎친데 덮친 격으로 배터리 소재 가격 급등으로 셀 기준으로도 100 달러/kWh 달성에 실패했다. 그 사이 완성차들은 반값 배터리를 외치며 전기차 확산을 위한 배터리 단가 인하 압박에 돌입했다. K-배터리 기업들이 시장 점유율 확대를 통한 배터리 단일화에 성공하지 못한 사이 완성차 기업들이 자체적인 생산 확대를 통해 배터리 업체들을 압박하려는 상황이 된 것이다(규모와 상관없이 생산을 하려는 것만으로 가격 인하 압박 가능). 또한 최근 발생한 화재사고들로 리콜, 충당금 설정 등이 이어졌고 성능 및 효율보다는 안정성에 기술발전의 초점이 맞춰지고 있다. 실제로 테슬라, 폭스바겐 모두 LFP 배터리 사용을 확대하겠다고 발표해 K-배터리 업체들의 불확실성은 커지고 있다. 중국에 비해 5 년 이상 LFP 양산에 뒤쳐져 있기 때문이다.

 

LG 화학
동사는 석유화학 사업부문, 전지 사업부문, 첨단소재 사업부문, 생명과학 사업부문, 공통 및 기타부문의 사업을 영위하고 있음. 연결회사는 2020년 12월 1일 전지 사업부문을 단순·물적분할하여 (주)LG에너지솔루션 및 그 종속기업을 설립함. 동사는 양극재, 엔지니어링 소재, IT소재의 경쟁력을 바탕으로 고부가 제품을 중심으로 한 포트폴리오 전환을 추진 중에 있음.
출처 : 에프앤가이드

Cell, Module, Pack
배터리는 ‘셀(Cell)’과 ‘모듈(Module)’, ‘팩(Pack)’으로 구성돼있다. 배터리 셀은 각각이 에너지를 저장했다 내보내는 역할을 한다. 이 자체만으로는 용량이 적기 때문에 이를 한데 묶은 모듈을 만들고, 이를 다시 크게 합쳐 팩을 만든다.

고정비 (fixed cost)
일정한 기간 동안 조업도(操業度)의 변동에 관계없이 항상 일정액으로 발생하는 원가로서 고정자산의 감가상각비·경영자의 급료·보험료·지대·제세공과 등이 이에 속한다. 이와 같은 고정비는 엄격히 말하여 일정한 기간 내에 일정한 조업도의 범위 내에서만 고정적이며 관련 범위 내에서 그 발생액은 항상 일정하기 때문에 조업도가 증가하면 할수록 단위당 원가(고정비부담액)는 점점 체감하게 된다. 대량생산의 경영구조하 에서 ‘규모의 경제’(economy of scale)가 있다고 하는 것은 생산량이 증가할수록 생산량 단위당 부담되는 고정비의 크기가 감소하기 때문이다.

테슬라 (TESLA)
미국 캘리포니아주 팰로앨토에 기반을 둔 미국의 전기자동차와 청정 에너지 회사이다. 2003년, 마틴 에버하드(CEO)와 마크 타페닝(CFO)이 창업했다. 2004년 페이팔의 최고경영자이던 일론 머스크가 투자자로 참여했다. 회사 이름은 물리학자이자 전기공학자인 니콜라 테슬라의 이름을 따서 지었다.

폭스바겐 (Volkswagen Group)
독일 베를린에서 1937년에 설립된 자동차 제조 회사이며 폭스바겐 AG의 지주회사이다. 용어의 풀이는 Volk(국민)+s(합성어 결합요소)+wagen(차)로서 한국어로의 의미는 국민차라는 뜻이다. 이 회사의 이름인 폭스바겐의 이니셜을 따서 VW라고 표기하기도 한다.

 

그러므로 테슬라, 폭스바겐이 LFP 배터리를 차용하려는 이유를 점검하고 향후 배터리 시장의 판도 변화에 대해 검토할 필요가 있다. 싼게 비지떡이라는 말이 있듯이 단순히 LFP 가 가격이 저렴해서 사용하려는 것은 아닐 것이기 때문이다. NCM 중 니켈(N)은 고용량, 망간(M), 코발트(C)는 안정성, 알루미늄(A)은 출력 특성을 향상시키는 역할을 한다. 전기차 마다 요구하는 성능과 스펙이 달라 다양한 메탈 케미스트리가 발전해왔다. 그러나 LFP 는 CTP 기술을 활용해 주행거리 관점에서 NCM 과 큰 차이가 없어졌고 안정성 측면에서는 오히려 압도적인 성능을 나타내고 있다. 실제로 우드맥켄지도 2030 년까지 LFP 의 점유율이 30%까지 상승함에 반해 NCM 은 50%에서 30%대로 비중이 하락하는 것으로 전망하고 있다. 최근 LG 에너지솔루션, SK On 이 LFP 를 장기적으로 개발하겠다고 발표한 점을 다행이라고 판단 중이다. 

 

NCM (니켈·코발트·망간 배터리)
니켈은 에너지 밀도, 코발트와 망간은 안전성에 관여한다. 니켈 코발트 망간이 일정한 비율로 존재해 현재 가장 많이 이용되고 있다.

CTP (Cell To Pack, 셀투팩)
배터리모듈을 생략해 배터리셀에서 바로 배터리팩으로 이어지는 설계 기술이다. 배터리모듈을 없애 공간을 더 확보하면 에너지 밀도를 높이고 부품 개수는 줄여 비용을 절감할 수 있기 때문에 파우치형 배터리와의 경쟁에서 우위를 점할 수 있게 된다. 중국 CATL이 배터리 공간 활용률을 약 20% 높인 '셀투팩 기술'을 개발했다.

우드맥켄지 (Wood Mackenzie)
데이터, 서면 분석 및 컨설팅 조언을 제공하는 글로벌 에너지, 화학, 재생 에너지, 금속 및 광업 연구 및 컨설팅 그룹이다.

LG에너지솔루션 (LGES)
2020년 12월 LG화학에서 배터리 사업부문을 분할해서 설립한 기업이다.

SK On
2021년 10월 SK이노베이션에서 배터리 사업부문을 분할해서 설립한 기업이다.

 

리튬전지 온도는 발생한 열과 방출된 열의 균형으로 정해지는데 열의 발생은 지수함수로 증가하는 반면, 열의 방출은 선형적으로 증가하는 특성을 보인다. 아래 그래프에서 볼 수 있듯이 직선 1 은 E, F 에서 교차하여 두 지점 모두 등온 운영이 가능한 원리를 설명하고 있다. 직선 3 은 교차지점이 없기 때문에 어떤 상황에서도 열제어가 불가능하다. LFP 배터리는 인산철을 활용해 층상구조가 아닌 올리빈 구조를 하고 있어 매우 안정적이며 리튬이온이 빠져나가도 결정 구조가 연화되는 현상이 적지만 NCM 은 층상구조로 되어 있어 취약하다. 또한 분리막으로 사용되는 폴리올레핀은 녹는점이 125~160 도 이므로 고온에서 안정성이 취약할 수밖에 없고 배터리 용량 확대를 위해 최대한 얇게 제작하고 있어 위험은 증가하고 있다. 결국 화재를 방지하기 위해서는 1) 최적화 운영보다 여유를 두고 운전(SOC 하락), 2) 부품을 활용해 offgas 를 조기에 방출(원통형, 각형), 3) LFP 를 사용해 열폭주 방지, 4) 분리막 분해를 늦추는 방법이 최선이다. 즉, LG에너지솔루션은 NCM 하이니켈에 파우치를 적용하고 분리막도 중국 제품을 확대해 화재가 발생할 확률이 높다고 판단한다.

 

분리막
이차전지 내 두 전극(양극/음극)을 격리시켜 물리적 접촉에 의한 전기적 단락을 차단하며, 미세기공 내에 담지된 전해액을 통해 이온이 두 전극 사이로 이동할 수 있는 통로를 제공함으로써 이온 전도성을 가지도록 하는 기능을 가진 필름소재이다.

폴리올레핀 (polyolefine)
Poly + Olefin이 합쳐진 단어이다. 여기서 'Poly-'라는 접미사는 다중의 즉, 여러 개로 결합되는 것을 의미한다. Olefin은 이중결합을 1개 가진 사슬 모양 탄화수소 화합물을 뜻한다. 따라서 폴리올레핀이 된다면, 이중결합의 Olefin이 단일결합이 되면서 여러 개로 결합되는 것을 나타낸다. 폴리올레핀은 합성수지의 종류로써, 에틸렌과 프로필렌 같은 올레핀(분자 1개당 1개의 이중결합을 포함하고 있는 탄화 수소)을 첨가중합반응시켜 만드는 유기물질이다. 제조 방법에 따라 저압, 중압, 고압으로 나뉘는 폴리에틸렌과 EVA, 그리고 전선 수지를 포함하고 있다. 폴리올레핀의 장점은 기존의 플라스틱 물질보다 가벼울 뿐만 아니라 투명도도 높고, 수분도 거의 흡수하지 않아 방수가 된다는 장점이 있다. 폴리올레핀은 배터리의 안전성 강화 분리막(SRS)의 소재로 쓰이고 있다.

SOC (State of charge)
배터리 충전 상태

off-gas
분리막은 양극과 음극의 접촉을 차단하는 역할을 한다. 배터리의 내부 결함이나 외부 충격에 의해 분리막이 손상되면 양극과 음극은 직접 접촉하게 된다. 이 경우 배터리가 단락 되어 충전된 에너지를 순식간에 방출하여 많은 열이 발생하고, 열에 의해 전해액이 열분화되어 off-gas가 발생한다. 한편 전해액으로 가장 많이 사용되는 DMC, DEC는 인화점이 각각 18도, 25도로 인화성 위험물이다. 일단 off-gas가 방출되면 (인화성 가스이므로) 배터리 온도는 급격하게 상승한다. 온도의 상승은 더 많은 off-gas를 방출시켜 열폭주를 일으키고, 배터리의 내부 압력이 증가하여 셀이 폭발하게 된다.

하이니켈 (High-nickel)
니켈 함량이 높은 배터리. 주행거리를 늘릴 수 있고, 동일한 용량의 배터리를 더 적은 무게와 작은 부피로 만들 수 있게 된다.

 

국립과학수사연구원에 의하면 기존 배터리 화재 사고 이유로 전기적 요인이 가장 많은 것으로 밝혀졌는데, 최근 화재는 과충방전 이슈보다는 특정 제조사의 제품 특성 및 결함, 이로 인한 내부단락, 접힘 등이 주요 원인으로 추정되고 있다. NHTSA 에 의하면 배터리 Cell 연소 시 발생하는 열량은 4.03MJ/kg. 이 중, 전해액, 분리막으로 인한 연소 영향이 가장 큰 것으로 파악된다. 전해액 분해는 일반적으로 분리막, 내부단락, 충방전 다양한 이슈로 인한 offgas 발생, 복합적인 이유 때문에 이루어진다. 원통형, 각형 배터리는 CID, Vent 등 부품을 활용해 전해액 열폭주 현상으로 전이되기 전 열관리를 용이하게 할 수 있는 반면 파우치 전지는 전해액으로 이를 컨트롤하므로 고온에서 취약성을 보이고 있다. 부품단에서 화재에 가장 큰 영향을 미치는 것은 분리막이며 배터리용량을 확대하기 위해 얇게 생산하면서도 안정성을 확보할 수 있는 분리막을 사용하는 것이 중요하다. 전고체 전지의 도입이 2030 년은 되어야 가능함을 고려하면 분리막의 중요성은 앞으로 더욱 부각될 가능성이 높고, 셀 업체와 가격협상에서 우위를 점할 것이라 판단한다.

 

NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration)
미국 고속도로 교통안전 위원회

MJ (10⁶J, 메가줄)
1 줄은 1 뉴턴의 힘으로 물체를 1 미터 이동하였을 때 한 일이나 이에 필요한 에너지다.

전해액
양극과 음극 사이에서 리튬이온이 이동할 수 있도록 매개체의 역할을 담당한다. 전해액은 리튬이온이 잘 이동할 수 있도록 이온 전도도가 높은 물질이 주로 사용되며, 염, 용매, 첨가제로 구성되고 전해액의 종류에 따라 리튬이온의 움직임이 빨라지거나 둔해질 수 있다.

CID (Current Interrupt Device)
전지에 내압이 상승할 경우 전류를 차단하고 가스를 배출하는 역할을 하는 부품

Safety Vent
전지 Short시 가스 발생하여 내압 상승으로 부풀어 올라 양극 리드선을 끊어 전류 차단하는 안전장치

전고체 배터리
차세대 전기차 배터리다. 전지의 리튬 이온이 오가며 충방전 성능을 강화하는 전해질을 액체에서 고체로 바꾸는 원리다. 전해질이 액체 상태로 불안정하면 화재 위험이 있는데, 고체 전해질을 쓰면 충분한 에너지 밀도를 구현하면서 화재 위험성을 막을 수 있다.

 

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21/11/15 유진투자증권 Analyst 황성현

 

 

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마치며

 

상당히 포괄적으로 다루셨지만 중요한 부분들을 잘 짚어주셨기에 현상황을 이해하는데 도움이 되었던 것 같습니다. 앞으로 어떤 쪽이 유망해질지 생각해볼 수 있어 유익했네요. 우리의 삶과 밀접하게 연관이 되어 있기에 언제든 주목받을 수 있는 날이 올 수 있지 않을까 생각됩니다. 마지막에 추천종목도 참고해보면 좋을 듯하네요.

 

 

 

감사합니다. 오늘도 많이 배우고 갑니다.😊