(리포트 뜯어보기) 뼛속보다 잇속

ⓒpixabay

 

안녕하세요. 케이입니다.

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석유화학 산업은 이제 Pure Chemical, EV Battery, 수소, 태양광 등 다양한 산업의 집합체라 여기고 석유화학 산업 내 주도 섹터뿐 아니라 주도 기업까지 찾아본 산업리포트입니다.

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[섹터 View] 유가 판단보단 확실한 ‘친환경’이 답

유가 $110/bbl 이 넘은 지금, 확실한 산업에 투자하자 
러시아와 우크라이나 간 계속되는 전쟁으로 글로벌 유가는 2014년 이후 최고치인 $115/bbl(WTI 기준)을 넘어섰다. 이에 IEA의 총 6,000만 배럴 비축유 방출 발표에도 불구, 러시아 공급 물량 대체 부족으로 $150/bbl 이상 유가상승 가능성까지 제기되고 있다. 다만, 이란 경제 제재 철회 및 셰일오일 생산량 증가 시, 유가 하락에 대한 가능성도 존재한다. 이렇듯, 지정학적 불확실성이 높으며, 유가가 $115/bbl(WTI 기준)을 돌파한 지금, 유가 방향성 판단을 통해 정유 기업 투자를 고민하기보다는 더 확실해진 ‘친환경’ 수요 증가에 관심을 집중할 때라는 판단이다. 

bbl (barrel, 배럴)
야드파운드법에 있어서 부피를 나타내는 단위이다. 기호는 bbl(석유용 배럴에 한함)이 쓰인다. 원유나 각종의 석유 제품의 계량은 배럴로 행해진다. 일반적으로 1배럴은 158.987리터를 말한다.

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

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.

셰일 오일 (shale oil, 셰일유)
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. 셰일 오일 매장량은 러시아 1위, 미국 2위, 중화인민공화국 3위이다.

 

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[EV Battery] 소재, 밸류 양극화 현상 더욱 심화될 것

국내 배터리 소재, 기술 또는 내재화 중심 투자전략 유효 
2021년까지 배터리 소재주가 배터리 산업 내 주도주 역할을 했다. 2020~2021년 사이, 소재 별 High-Tech에 대한 기대감에 증설 모멘텀까지 더해져, 소재 중심 높은 밸류가 지속되었다. 그러나 빠른 기술 발전 속도로 인해, 원가 경쟁력이 중요해진 소재가 증가하게 되었으며, 이를 중심으로 셀 기업의 소재 내재화 또는 중국 기업 중심 점유율 확대가 본격화되고 있다. 이에 배터리 소재는 더 이상 밸류 키 맞추기가 아닌, 밸류 양극화 현상이 더욱 심화될 것으로 예상된다. 따라서 2022년, 배터리 소재 투자는 1) 기술에 대한 밸류 프리미엄이 가능한 소재, 2) 소재 내재화 속도가 빠른 기업 중심 전략이 유효하다는 판단이다. 

모멘텀 (Momentum)
주가 상승 또는 하락 정도를 표현할 때 사용하는 용어로써, 주가 상승 또는 하락 추세(경향) 및 그 원동력을 표현할 때도 사용하는 용어이다.

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

1) 기술 중심 투자전략: Si계 음극재>특수전해질> High-Ni 양극재 
현재, 기술에 대한 프리미엄 밸류가 가능한 소재는 1) 실리콘 음극재, 2) High-Ni(90%) 양극재, 3) 특수 전해질이 있다. 이 중에서도 실리콘 음극재에 주목하는 이유는 여전히 High-Tech에 대한 기대감이 있기 때문이다. High-Ni(90%) 양극재는 2021년 3분기 양산 시작되었으며, 증설 모멘텀도 강했다. 그러나 Ni 함량 90% 이후, High-Tech에 대한 기대감보다는 LFP 확대에 대한 대응력이 더 중요한 포인트다. 특수 전해질도 높은 진입장벽으로 인해 글로벌 Player가 제한적이나, 추가적인 High-Tech에 대한 기대감은 없다. 이에 2022년부터는 기술 프리미엄 측면에서 ‘실리콘 음극재’가 주도주 역할을 할 것으로 예상된다. ‘실리콘 음극재’ 적용 시, 테슬라는 코팅 기술, 테슬라 이외 기업들은 SW(Single Wall)CNT 도전재 기술을 중심으로 Si계 음극소재의 함량을 높이고자 한다. 이에 SWCNT 관련주에 대한 관심도 동시에 필요하다. 다만, ‘실리콘음극재’는 아직 Si계 음극소재의 함량이 5% 수준에 머물러 있다. 그리고 본격 수요 증가를 기대할 수 있는 10% 함량 양산 본격화까지는 다소 시간이 걸릴 수 있다. 이에 High-Ni(90%) 양극재와 특수 전해질 관련주에 대한 관심이 동시에 필요하다. 

실리콘음극재
흑연계 음극재보다 충전 용량이 개선된 실리콘 계열의 음극재. 실리콘은 음극재 원료로 사용하면 배터리 충전 속도를 5배 올릴 수 있다.

음극재
배터리 충전 때 양극에서 나오는 리튬이온을 가역적으로 흡수, 방출하면서 외부회로를 통해 전류를 흐르게 하는 역할을 수행한다. 음극재에는 구리 기재 위에 활물질, 도전재, 바인더가 입혀지며 음극에는 안정적인 구조를 지닌 흑연이 주로 사용된다.

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

양극재
리튬의 공급원으로써, 전지가 충전/방전 시 양극재의 결정격자로부터 리튬을 방출/흡수하여, 전지 내에 전기에너지를 저장/방출 가능하게 해 주는 주원료이다. 어떤 양극활 물질을 사용하느냐에 따라 배터리의 용량과 전압이 결정된다. 니켈을 많이 포함하면 용량이 증가, 음극과 양극의 전위차가 크면 전압이 증가한다.

전해질 (電解質, electrolyte)
수용액 상태에서 이온으로 쪼개져 전류가 흐르는 물질이다. 대표적인 전해질로는 염화나트륨, 황산, 염산, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 질산나트륨 등이 있다. 염화나트륨은 고체 상태에서는 전류를 흘려보내지 않아 도체가 될 수 없지만, 수용액 상태에서는 전류를 흘려보내서 전해질이 될 수 있다. 강한 산과 염기나 가용성 염은 강한 전해질이 되고, 약한 산과 염기는 약한 전해질이 된다. 반대로 이온으로 나누어지지 않아서 전류가 통하지 않는 물질을 비전해질이라 한다.

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.

테슬라 (TESLA)
미국 캘리포니아주 팰로앨토에 기반을 둔 미국의 전기자동차와 청정에너지 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.

SWCNT (Single-Walled Carbon Nano Tube, 단일벽 탄소나노튜브)
육각형 고리로 연결된 탄소들이 긴 대롱 모양을 이루고 있는 물질로 탄소계열 중 가장 뛰어난 물성 보유. 이차전지, 전자재료, 방열기기, 차세대 반도체 등에 쓰이는 고성능 첨단 소재.

High-Ni(90%) 양극재는 LG에너지솔루션향 엘앤에프, SK이노베이션향 에코프로비엠이 있다. 이 중, Al Doping에 이어 90% 이상 Ni 적용 시, Al 반응성 저하를 고려, 다른 Doing 물질 적용 NCMx를 개발한 에코프로비엠의 기술력이 좀 더 앞서 있다. 현재, 대표이사 관련 여러 불확실성에 노출되어 있는 상황이나, 기술 측면에서는 대체 가능한 기업이 없다는 판단이다. 

LG에너지솔루션
동사는 EV(Electric Vehicle), ESS, LEV 등에 적용되는 전지 관련 제품의 연구, 개발, 제조, 판매를 주요영업으로 하고 있음. 제품 경쟁력과 대규모 생산능력을 기반으로 글로벌OEM을 비롯한 다양한 글로벌 고객사를 확보하여 높은 시장 점유율을 보임. 배터리 Recycle/Reuse 사업, 배터리 전체 생애주기를 관리해 새로운 부가가치를 창출해내는 BaaS 사업 등을 추진 계획에 있음.
출처 : 에프앤가이드

엘앤에프
동사는 2000년 설립돼 2003년 코스닥 시장에 주식을 상장함. 2차전지 양극활물질과 그에 관련된 소재 제조 및 판매를 주요 사업으로 영위함. 스마트기기, ESS 등을 만드는 데 쓰임. 중국에 위치한 무석광미래신재료유한공사와 경북 김천에 위치한 제이에이치화학공업을 연결대상 종속회사로 보유함. 대구 달서구와 경북 칠곡군 등에 생산시설을 운영 중임. 매출은 수출 96.97%, 내수 3.03%로 구성됨.
출처 : 에프앤가이드

SK이노베이션
SK(주)가 2007년 투자사업부문을 영위할 SK(주)와 석유, 화학 및 윤활유 제품의 생산 판매 등을 영위할 분할신설법인인 동사를 인적 분할함으로써 설립됨. 2009년 10월 윤활유 사업부문을, 2011년 1월 석유 및 화학 사업부문을 각각 물적 분할하였음. 사명을 SK에너지(주)에서 SK이노베이션(주)로 변경하였음. 2018년 9월 말에 회사의 전략적 판단에 따라 FCCL사업을 넥스플렉스에 매각 완료.
출처 : 에프앤가이드

에코프로비엠
동사는 2016년 5월 1일을 분할기일로 하여 에코프로의 이차전지소재 사업부문이 물적분할되어 신설되었음. 2019년 3월 코스닥 시장에 상장하였음. 2013년 하이니켈계 양극소재 중심으로 사업을 재편한 이후 NCA 분야에서 시장점유율을 꾸준히 높여 왔음. 글로벌 Non-IT용 NCA 양극재 수요 확대와 국내외 EV용 하이니켈계 양극재 판매 호조가 계속되는 가운데 세계 시장 점유율을 지속적으로 확대해나가고 있음.
출처 : 에프앤가이드

NCMX
사원계 배터리의 양극재로 국내 양극재 생산업체인 ㈜에코프로비엠(EcoPro BM)이 개발했다. NCM에 추가된 X 원료명은 공개되지 않았으며 업계는 2~3가지 원료가 쓰일 것으로 예측했다. 즉 NCMX 양극재는 NCM 양극재에 알루미늄뿐만 아니라 다양한 금속을 적용할 수 있는 포괄적인 라인업이다. 특히 단결정 구조를 적용했다. 3D 코팅, 공정 최적화를 통해 수명과 성능을 높였다. NCMX는 NCA의 고출력, NCM의 장수명 장점을 결합한 양극재로 니켈함량이 90% 이상이다.

특수 전해질 대표기업은 ‘천보’로 최근 LFP 양극재 확대에 대한 수혜주다. 다소 에너지 밀도가 낮은 LFP 양극재 적용 시, 이온 전도도 향상을 위해 특수 전해질 수요가 증가하는 측면이 있기 때문이다. 특수 전해질의 경우, 글로벌 Player가 한정되어 있기 때문에 가격 전가가 용이하다. 이에 다양한 배터리 소재 중 높은 이익률을 유지할 수 있다는 측면에서 매력도가 크다. 

천보
동사는 2007년 10월 8일에 설립되었으며, 전자소재, 이차전지 전해질 등의 개발, 제조 및 판매를 주요사업으로 하고 있음. 동사의 사업분야는 크게 전자소재, 2차전지 소재, 의약품 소재, 정밀화학 소재임. 반도체공정소재는 반도체 제조공정에서 수율 및 품질개선, 생산성 향상, 설비투자 절감 등의 역할을 하는 소재로서 국내 시장 점유율 90% 이상을 차지하고 있음.
출처 : 에프앤가이드

 

내재화 속도 빠른 기업: ‘LG화학’
현재 배터리 소재는 기술이 빠르게 올라오면서 기술 진입장벽이 낮아진 소재가 많아졌다. 이에 ‘LG화학’은 경제 효율화 작업이 마무리된 소재 중심으로 LG에너지솔루션향 내재화 속도를 높이고 있다. 특히, 국내뿐 아니라 해외 현지 공장까지 확대할 계획이기 때문에 동사가 내재화를 가속화하는 소재에 공급하던 기업들은 외형 성장에 대한 부분이 불확실해진 상황이다. 동사는 2026년 기준, 양극재 생산능력을 260GWh까지 확대할 예정이다. High-Ni은 아직 개발 중에 있지만, 개발 완료 후에는 추가 증설 발표로 이어질 것으로 보인다. 최근 동사는 한양대에서 배터리 양극재 관련 특허 40여건을 수백억원에 매입하는 등, 배터리 소재의 핵심인 High-Ni 양극재에 대한 관심이 높아진 상황이다. 이에 글로벌 수주잔고 1, 2위를 다투고 있는 LG에너지솔루션향 양극재 중심 공급 확대가 기대되며, 이익률이 높은 소재인 만큼, 향후 이익 증가 폭 또한 클 것으로 예상된다. 그리고 이 기술을 바탕으로 LG에너지솔루션 이외 고객 다변화를 적극 추진할 계획이다. 분리막, 전해질 또한 유럽 증설 및 미국 현지공장을 검토하고 있다. 이 밖에도 CNT 도전재, 방열접착제, 음극 바인드를 현재 매출규모 대비 3배 이상으로 확장할 것이다. 특히, CNT는 현재 생산능력 대비 5배 이상 확대할 것이며, 음극재 성능개선 위한 퓨어 실리콘 등에 대한 연구도 진행할 예정이다. 

LG화학
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

동사 (同社)
앞에서 이미 언급한 회사.

GWh (기가와트시)
에너지의 단위이다. 1G(10⁹)W의 일률로 1시간 동안 하는 일의 양에 해당한다. 주로 대형 발전소의 출력 및 국가의 에너지 소비량 등을 측정할 때 사용한다. 1GWh는 약 10만 가구(4인 기준) 이상이 하루 동안 사용할 수 있는 전력이다.

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.

해외 배터리 소재 투자, 무조건 원재료에 집중하라 
인플레이션 우려가 커지는 이 시점, 리튬, 니켈 등 원재료 가격 상승에 대한 고민도 깊어지고 있다. 특히, 전기차 배터리에 사용되는 리튬, 니켈 등 광물의 경우, 광산 보유도 중요하지만, 이를 고순도로 가공하는 기술 또한 중요하다. 문제는 이 기술을 대부분 중국이 장악하고 있다는 측면이다. 특히, 리튬의 경우, 모든 리튬이온배터리에 적용되기 때문에, 이에 대한 광산 및 가공 기술 보유가 향후 배터리 경쟁 우위를 점할 수 있는 핵심이 될 것이다. 사실 리튬은 매장량 기준, 칠레와 중국이 약 70% 정도를 점유하고 있다. 글로벌 리튬 생산량 측면에서 보면, 2021년 기준, 중국 Tianqi Lithium이 글로벌 1위 기업이며, 칠레 SQM은 2위, 3위는 중국 Genfeng Lithium이다. 중국 기업들은 2009년부터 광산 채굴권 확보, 광산 독점 공급계약 등을 통해 원재료 확보에 나선 상황이다. 이에 리튬 관련 패러다임은 사실상 중국이 잡고 있다고 해도 과언이 아니다. Tianqi Lithium의 경우, 2위 칠레 SQM 지분도 많이 확보했기 때문에 사실상 글로벌 리튬 생산의 핵심 기업이다. 다만, 중국 Genfeng Lithium은 홍콩 증시를 통해 투자 가능하나, Tianqi Lithium은 외국인 투자제한으로 투자가 불가하다. 이에 Tianqi Lithium 투자 대안으로 칠레 SQM(NYSE:SQM)이 리튬 관련주로 매력도가 높다는 판단이다. 

인플레이션 (inflation, 물가상승)
한 국가의 재화와 용역 가격 등의 전반적인 물가가 지속적으로 상승하는 경제상태를 말한다. 이는 동시에 해당 국가의 통화가치 하락과 구매력의 약화 현상을 가져온다. 인플레이션의 주요 원인으로는 유통되는 통화공급의 증가 등이 있으며, 구체적인 원인을 바라보는 관점은 경제학파별로 차이가 있다. 또, 인플레이션은 통화의 팽창뿐 아니라 소비자 투자, 재정지출 등 수요 확대에 의하여 생긴다. 이것은 그러한 부문에서의 초과수요를 통하여 물가의 상승이 촉진되기 때문이다. 인플레이션율을 결정하는 중요한 지표 중의 하나는 종합물가지수(소비자종합물가지수)이다. 이것이 단위 시간당 얼마나 변하는지가 인플레이션이 결정되는 요소이다.

인플레이션은 경제에 여러 가지 방향으로 긍정적 혹은 부정적인 영향을 준다. 인플레이션의 부정적인 영향으로는 돈을 저축하는 것에 대한 기회비용이 증가한다는 것이 있다. 미래의 인플레이션 증가의 불확실성은 투자 및 저축의욕을 저하시킬 수 있다. 그리고 인플레이션율이 충분히 높다면 소비자들이 물가상승에 대비하여 생필품을 비축(사재기)할 것이기 때문에 물자 부족 현상이 발생할 것이다. 인플레이션의 긍정적인 영향으로는 중앙은행이 실질 금리를 조정할 수 있도록 보장함(경기 침체를 완화하기 위함)과 동시에 비 화폐 자본 프로젝트에 대한 투자를 장려한다는 것이다.

패러다임 (paradigm)
어떤 한 시대 사람들의 견해나 사고를 근본적으로 규정하고 있는 테두리로서의 인식의 체계, 또는 사물에 대한 이론적인 틀이나 체계를 의미하는 개념이다. 토머스 쿤이 제안하였다.

 

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[수소 경제] 대선 이후 다시 주도 섹터로 급부상

국내 수소 관련주 Top Pick: 효성첨단소재 > 상아프론테크 
최근 수소 관련주 주가 조정은 대선을 앞두고 수소경제 로드맵이 지연되고 있었으며, 현대차 제네시스 수소차 개발 중단 이슈까지 겹쳤기 때문이다. 이에 대선 이후, 지연되었던 국내 수소 관련 정책 발표로 인해 수소 관련주가 다시 주도 섹터가 될 것이라는 판단이다. 다만, 초기 수소 생태계 투자 리스크를 최소화하기 위해서는 1) 기술변경 가능성이 없어야 하고, 2) 적용 생태계가 많을수록 유리하다. 이 두 가지를 모두 충족하는 수소 관련주는 ‘효성첨단소재’와 ‘상아프론테크’다. ‘효성첨단소재’는 기체 저장에 있어 탄소섬유라는 소재 이외의 소재로 기술 변경 가능성이 없을 뿐 아니라, 이미 양산을 통해 실적으로 반영되고 있다. 또한 수소 충전소, 튜브트레일러, 자동차 등 적용 생태계가 많으며, 수소를 제외해도, 태양광, 풍력 등 재생에너지 소재로도 성장속도가 빠르다. 이처럼 소재 자체의 빠른 산업 확산 속도, 그리고 제한적인 글로벌 Player로 인해, 증설도 빠르게 진행되고 있다. 동사는 2022년 2,500톤 탄소섬유 증설에 이어, 2023년 2,500톤 추가 증설을 발표했으며, 빠른 수요 성장으로 인해 증설은 더욱 가속화될 것으로 보인다. 또한 고정비 레버리지 효과가 큰 소재인 만큼 이익 상승 폭 또한 클 것으로 기대된다. ‘상아프론테크’는 PEM 연료 전지에서 중요한 소재인 불소계 멤브레인 자체 기술을 통해 PEM을 생산한다. 아직은 자동차 및 일부 소형 발전용 연료전지로 적용되고 있으나, 기술에 대한 레퍼런스가 축적되면, PEM 수전해 수소로의 적용도 가능한 고부가가치 소재 기술을 보유하고 있다. 

현대차
동사는 1967년 12월에 설립되어 1974년 6월 28일에 유가증권시장에 상장됨. 동사는 자동차 및 자동차부품을 제조 및 판매하는 완성차 제조업체로, 현대자동차그룹에 속하였으며, 현대자동차그룹에는 동사를 포함한 국내 53개 계열회사가 있음. 소형 SUV인 코나, 대형 SUV인 팰리세이드, 제네시스 G80 및 GV80 등을 출시하여 SUV 및 고급차 라인업을 강화하였으며, 수소전기차 넥소를 출시함.
출처 : 에프앤가이드

효성첨단소재
동사는 2018년 6월 1일 (주)효성의 산업자재 부문이 인적분할하여 신설되었고, 주요사업은 산업자재와 기타로 구분할 수 있음. 동사의 산업자재 부문은 자동차 산업의 Global tier 1 업체를 주요 고객으로, 타이어보강재, Seatbelt/Airbag용 원사 및 원단의 안정적인 판매가 이루어지고 있음. 동사의 연구개발활동은 (주)효성의 효성기술원에서 받는 연구용역과 타이어보강재 개발을 위해 자체 설립된 강선연구소로 이루어짐.
출처 : 에프앤가이드

상아프론테크
동사는 1986년 3월에 상아양행으로 설립되었으며 전자 및 전기기기 부품 제조 판매업 등을 사업목적으로 설립됨. 동사는 FPD GLASS 이송 공정용 LCD CASSETTE와 프린터의 핵심 부품인 전사벨트는 세계일류상품에 선정되어 세계 최고 수준의 제품 개발 기술을 보유하고 있음. 최근에는 특정 성분을 선택적으로 통과시켜 혼합물을 분리할 수 있는 e-PTFE Membrane 소재 개발에 성공하며 다양한 특허를 보유함.
출처 : 에프앤가이드

튜브 트레일러
수소가스 저장용기가 장착된 차량을 일컫는다. 수소를 생산지에서 압축 저장 후 수소 충전소로 운송 공급하는 장비다.

탄소섬유 (carbon fibers, 그라파이트 섬유, 탄소 그라파이트, CF)
탄소가 주성분인 0.005 0.010mm 굵기의 매우 가는 섬유이다. 탄소 섬유를 구성하는 탄소 원자들은 섬유의 길이 방향을 따라 육각 고리 결정의 형태로 붙어 있으며, 이러한 분자 배열 구조로 인해 강한 물리적 속성을 띠게 된다. 한 가닥의 실은 수 천 가닥의 탄소 섬유가 꼬여져 만들어진다. 탄소 섬유는 다양한 패턴으로 직조될 수 있으며, 플라스틱 등과 함께 사용되어 탄소 섬유 강화 플라스틱(Carbon-fiber-reinforced polymer)과 같이 가볍고도 강한 복합 재료를 만들어내기도 한다. 탄소 섬유의 밀도는 철보다 훨씬 낮기 때문에, 경량화가 필수적인 조건일 때 사용하기에 적합하다. 탄소 섬유는 높은 인장 강도, 가벼운 무게, 낮은 열팽창률 등의 특성으로 인해 항공우주산업, 토목건축, 군사, 자동차 및 각종 스포츠 분야의 소재로 매우 널리 쓰인다. 이런 장점에 반면, 가격 면에서는 유사한 소재인 섬유 유리나 플라스틱보다 상대적으로 비싸고, 당기거나 구부리는 힘에 매우 강하며, 압축하는 힘이나 순간적인 충격에는 약하다. 예를 들어, 탄소 섬유로 만들어진 막대는 구부리기 매우 어렵지만 망치와 같은 도구로 쉽게 깨뜨릴 수 있다.

PEM 연료 전지 (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC, 고분자 전해질 연료전지)
고분자로 이루어진 막을 전해질로 사용하는 연료전지이다. 구조는 촉매가 포함된 전극과 전해질막으로 이루어져 있다. 수소가 공급되었을 때 수소가 수소 이온과 전자로 분리되면 수소 이온은 전해질막을 통해서 반대 전극으로 이동하고 전자는 막이 아닌 도선을 따라서 이동하면서 전류가 흐르게 된다. 고분자 전해질 연료전지의 장점으로는 간단한 구조와 제작방법, 그리고 높은 무게와 공간 효율이 대표적이다. 그리고 부식 문제가 거의 없어서 40,000시간 이상의 긴 시간 동안 무리 없이 작동할 수 있고 저온에서 반응이 일어난다는 특징 덕분에 활용 범위가 더욱 넓다. 그리고 기본적으로 높은 효율을 탑재하고 있어서 질량과 부피에 대한 에너지 밀도도 높고 에너지 효율 자체도 45%로 높은 편이다. 그래서 이러한 강점을 살려서 교통수단의 동력원, 현지 설치형 발전 등에 유용하게 쓰일 수 있다.

멤브레인 (Membrane)
중금속과 이온 성분, 미생물 등을 걸러내는 분리막이다.

레퍼런스 (reference)
기준, 표준, 참고, 경력 등

 

해외 수소 관련주 Top Pick: NEL(FRA:D7G) 
사실 수소 경제에 있어 가장 중요한 것은 경제성 있는 그린수소 생산이다. 이에 미국, 유럽 등 주요국들의 수소 관련 정책은 인프라보다는 수소 생산 쪽에 더 집중되어 있다. 블룸버그NEF에 따르면, 글로벌 전해조 출하량은 2022년 1.8~2.5GWh로 2021년 대비 4배 이상 증가할 것으로 예상하고 있다. 특히, 중국이 전체 전해조 시장의 62~66%를 차지할 것으로 보인다. 중국뿐 아니라, 미국, 유럽도 2022년 전해조 수요 성장이 가파를 것으로 기대된다. 유럽은 EU 자금 지원 및 국가 보조금에 따라 2022년부터 전해조 건설이 시작된다. 미국은 인프라 투자 및 고용을 위해 수소에 수십억 달러 투자를 준비 중에 있어, 2022년 프로젝트 발표가 대거 이루어질 것으로 보인다. 이로 인해 중국 다음으로 큰 전해조 시장이 될 것으로 예상된다. 전해조 중 AEL과 PEMEL 중심 수요 성장이 예상되나, 이 중에서도 PEMEL을 주목하는 이유는 스택 효율 및 수소 순도에 있어 가장 앞서 있기 때문이다. 또한 자동차 연료전지부터 발전용 연료전지 등 다양한 생태계에 적용 가능하다. 현재, 해외에서는 Hydrogenics(캐나다), ITM Power(영국), Siemens(독일), NEL(노르웨이) 등 일부 업체가 상용화에 성공하였으며, 시판에 들어간 사례 역시 존재한다. 다만, 국내는 아직 실증 단계에 머물러 있다. 이 중에서, NEL(노르웨이)은 낮은 비용으로 최대 효율이 가능한 PEM 전해조 기술을 보유하고 있다. 동사는 이미 알카라인 전해조에서는 글로벌 선두 기업이며, PEM 전해조 기술 또한 높아, 글로벌 전해조 수요 성장의 최대 수혜 기업이라는 판단이다. 

그린수소
- 그린 수소(Green Hydrogen): 재생에너지 전력으로 수전해해 생산한 수소. 재생에너지 발전 전력을 이용하기 때문에 온실가스 배출이 없음.
- 그레이 수소(Grey Hydrogen): 천연가스를 추출(개질)하여 생산하는 '개질 수소'. 정유공정의 나프타 분해 과정에서 부산물로 생산되는 '부생수소'를 의미함. 그레이 수소 1톤을 생산하기 위해 10톤의 CO₂가 배출되는 것으로 알려짐.
- 블루 수소(Blue Hydrogen): 그레이 수소 생산 과정에서 나오는 CO₂를 포집 및 저장해 온실가스 배출을 줄인 수소.

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

전해조 (電解槽)
전기 분해를 할 때에 전극과 전해액을 담는 용기.

인프라 (Infra, Infrastructure, 기반 시설, 기간 시설)
경제 활동의 기반을 형성하는 기초적인 시설과 시스템(fundamental facilities and systems)을 말하며, 도로나 하천, 항만, 공항 등과 같이 경제 활동에 밀접한 사회 자본을 말한다. 최근에는 학교나 병원, 공원과 같은 사회 복지, 생활환경 시설 등도 포함시킨다. 이 "인프라"는 범위를 확장하여, "결제 인프라", "배송 인프라"처럼, "기반"을 뜻하는 용어로 쓰이기도 한다.

AEL (Alkalnie electrolysis, 알카라인 수전해)
전기 전도도를 높이기 위해 전해질로 알칼리성 물질인 KOH를 사용하고 분리막을 통해 음이온을 이동시키는 기술이다. AEL는 가장 일찍 상용화된 기술로 설비 투자 비용이 낮다는 게 가장 큰 장점이다. 하지만, 다른 기술 대비 수소 생산성이 낮고 설비 자체의 크기가 크기 때문에 상대적으로 넓은 부지를 필요로 한다는 단점이 있다. 또한 그린수소 생산을 위해 재생에너지와 연계했을 때 전력생산 변동성에 대응하기 어렵다는 단점이 있다.

PEMEL (Proton Exchange Membrane Electrolysis, 고분자전해질 수전해)
전해질 없이 순수한 물을 전기분해하여 분리막을 통해 양이온을 이동시키는 기술이다. PEM은 최근 재생에너지와 연계한 수소 생산기술로 주목받고 있다. AEL 기술 대비 수소 생산성이 높고 재생에너지와 연계했을 때 변동성에 대응이 용이하며 상대적으로 설비 설치에 적은 부지를 필요로 한다는 점을 장점으로 꼽을 수 있다. 하지만, 설비 투자 비용이 높다는 단점이 존재한다.

 

 

 

 

22/03/07 이베스트증권 Analyst 이안나

 

 

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마치며

 

현재 성장주들이 관심을 받지 못하는 상황인데 개인적으로 이러한 기조는 한동안 더 이루어질 것이라 생각되네요. 하지만 시장이 언제 다시 급변할지는 모르는 일이니 중장기적으로 생각한다면 위에 언급한 기업들을 눈여겨보는 것도 좋을 거라 생각됩니다. 

 

 

 

감사합니다. 오늘도 많이 배우고 갑니다.😊