테슬라만큼오를 전고체배터리소재기업은?도요타전고체배터리 거짓일까 사실일까?

광고상담메일:hyup2910@naver com 피셔인베스트 후원하기 투네이션 우리은행 1002-942-546994 박*협 네이버 카페 그월급에 잠이오니 : 우리의 미래를 바꾸어나가는 산업에 속한 기업들에 투자하는 것은 주식시장에 오래 있어본 사람들은 누구나 이야기하는내용이다 그런데실제 투자가 쉽지 않은 이유는 실적이 나오지 않는 기간부터 투자를 해야 크게 먹는데 해당기간에 불확실성 때문에 된다 안된다 하면서 주가의 출렁임이 상당하고 해당기업이 성공해내지 못할 것이라는 의견도 많이 나오고 불안감도 상당하다 그래서 당장에 오를 종목들을 찾아다니다가 한참뒤 해당종목들을 보면 몇배는 더 올라 있는 경우가 많다 대표적인 사례가 테슬라 와 니콜라 인것은 다들 아실것이다 과거 차트를 보고 이야기하면 전기차산업에 당연히 투자했어야지 하겠지만 보여드리는 뉴스처럼 지난 2018년에는 일론머스크가 트윗으로 상장폐지 이야기를 하면서 주가가 폭락하여 장중거래중지까지 된적이 있었고 뉴스처럼 월가의 짐 체이노스를 비롯한 다수 공매도 투자자들이 테슬라의 높은 부채비율 문제 부터 생산지연 문제까지 조목 조목 비판하면서 주가가 오를수 없다고 주장했다 이런 공포를 이겨내고 장기투자해서 수익을 내시는 분들은 정말 리스펙트 할수밖에 없는 정신력을 가지신 분들이다 문제는 왜 그때 내가 테슬라를 못샀지하면서 저를 포함해서 후회하시는분들이 많으셨을때 해필이면 니콜라가 수소트럭을 가지고 상장을 했다 전에 니콜라 영상 의견 드린적 있는데 테슬라처럼 될수도 있고 그러면 또 후회하겠지만 여전히 겁이 나서 니콜라는 못사겠다 의견을 드린적 있다 미래를 바꾸는 산업에 투자하는것이 말은 쉽지만 이래서 어렵다 종목하나 잘못잡으면 기냥 골로간다 그럼에도 불구하고 미래를 바꾸는 산업에 투자를 해야하는 이유는 잘고르면 높은 수익률이 나는 것도 있지만 완전히 잘못된 종목이 아니라면 투자의 시점을 잘못잡아서 상투에 물렸더라도 장기적으로 보유하면 빠져나올 기회를 주기 때문이다 요즘에는 트랜드가 많이 변해서 만년 저평가가치주들이 많다 그런 종목들은 한번 물리면 원금회복까지 몇년이 걸릴지모르는게 문제다 한때 가치주펀드로 명성을 날리던 이채원대표가 있던 한국밸류자산운용 존리대표의 메리츠자산운용 의 간판펀드의 5년 평균수익률 -20% 라는 뉴스기사가 나왔다 수익률 때문인지 이채원대표는 사임하고 존리대표도 운용에서 손을 뗀다 어차피 시장은 돌고 돌아서 결국은 가치주의 시대가 다시돌아올지는 모르지만 우리나라 gdp 증가율이 좀처럼 오르지 않는 저성장 구간이 당분간 지속될 것으로 전망되기 때문에 미래의 변화를 이끌어갈 성장주의 시대가 장기간 이어질 것이라는 예측이 많다 결국 우리의 미래를 변화시키는 산업 과 종목에 투자를 하는것이 유리한 시대가 지속된다고 볼수 있다 오늘은 지난시간에 이에서 미래를 변화시키는 전기차 그중에서도 핵심성장산업인 전고체 산업에 대해서 좀더 세부적으로 들어간다 우선 전고체가 무엇인지 부터 설명을 드리는데 이전내용에서 자세히 다뤘기 때문에 오늘은 좀 빠르게 설명드리겠다 이전 내용에서 리튬이온전지의 원리와 기술방향 전고체의 원리등에 대해서 자세히 설명드렸으니 꼭 보셨으면 한다 현재 전기차에 들어가는 전지를 리튬이온전지라고 부른다 그림의 왼쪽이다 배터리를 뜯어보면 음극재와 양극재가 있고 중간에 분리망 과 전해액이 들어 있다 충전을 할때 양극의 리튬이온이 음극으로 달라붙고 전자 또한 양극에서 음극으로 이동을 한다 그리고 전기차를 운행할때 음극에 있던 리튬이온이 분리막을 통해서 양극으로 이동하고 음극에 왔던 전자가 양극으로 이동을 하면서 전기가 만들어진다 이때 리튬이온 쉽게 이동할 수 있도록 전해질용액이 사용되고 음극과 양극의 전해질이 서로 섞이면 고열이 발생하기 때문에 중간에 리튬이온만 이동할수 있는 분리막이 있다 아무래도 액체상태의 전해질이 리튬이온을 빠르게 이동시키기 때문에 액체 전해질이 먼저 개발되어 상용화되었다 문제는 전지가 충격을 받아서 가운데 분리막이 찢어지면 화재가 발생한다는 것이다 이때발생하는 화재는 물로 끌수 없고 화학제품으로만 불을 끌수 있고 배터리 전체가 연소되기 때문에 진화과정이 복잡하다 전고체 배터리는 기존 리튬이온배터리와 작동원리는 동일하다 양극재 와 음극재가 있어서 여기서 리튬이온이 이동하고 전선을 통해서 전자가 이동해서 전기가 발생된다 그런데 가운데 있는 전해액과 분리막이 사라지고 고체전해질을 통해서 곧바로 리튬이 이동한다 고체는 전해질은 황산화물 과 산화물 폴리머등이 쓰인다 이부분은 뒤에서 좀더 자세히 설명드린다 그리고 전고체 전지와 기존리튬이온전지의 가장 큰 차이는 음극제 이다 음극재는 충전시 양극재의 리튬을 받았다가 전기사용시 리튬을 양극으로 전달하는역할을 한다고 설명드렸다 그런데 기존의 리튬이차 전지의 음극재는 리튬금속자체를 사용하지 않고 흑연을 사용했다 왜그럴까? 이유는 리튬자체가 반응성이 워낙좋아서 기존전해질 배터리에서는 폭발의 위험이 너무높아지기 때문에 흑연을 사용했다 그런데 전고체 전지는 폭발위험이 없기 때문에 리튬금속자체를 음극재로 사용할수 있고 이에 따라 사용시 리튬에서 곧바로 이온이 이동하기 때문에 전지의 용량이 10배는 더 좋아진다 또 다른 점은 공간이 늘어난다는 것이다 기존리튬이온배터리는 30%의 공간에 냉각장치를 넣어야 했다 어찌되었든 열이 발생하기 때문이다 전고체는 그럴위험이 없으므로 해당공간에 배터리를 채워넣어서 용량을 더크게 올리수 있다 분리막공간도 줄어든다 기존리튬이온전지는 전해질 사이에 분리막을 필수로 넣어야하지만 전고체배터리는 전해질공간만 고체로 전환한다 여기에 분리막의 가격도 상당히 비싸기 때문에 원가절감도 가능하다 전고체 배터리는 기존 리튬이온배터리에 비해서 장점이 월등하기 때문에 모든 배터리 업체 및 자동차 업체가 자체적인 개발을 시도하고 있으며 결국 장기적으로 지금 리튬이온배터리는 전부 전고체 배터리로 전환될 수밖에 없다 물론 천천히 설명드리겠지만 상용화 및 완전대체 까지 5~10년 이상 소요되겠지만 주식시장은 항상 미래만을 보기 때문에 전고체 생산 및 부품 및 장비 업체들은 장기적으로 주가가 프리미엄을 받으며 우상향할 가능성이 높다 그래서 우리는 전고체 배터리에서 투자의 기회를 잡아야 한다 전고체 배터리의 좋은점만 한바가지 설명했는데 단점도 설명하면서 어떤기업이 좋아지고 어떤 기업이 나빠질지 알아보자 현재까지 황화물이 이온전도도가 높고 생산이 쉽기 때문에 가장 먼저 출시될 예정이다 단점은 물이나 습기와만날시 황화수소를 발생시킨다 산화물의 경우에는 황화물과 달리 안정성이 높지만 이온전도도가 황화물보다 낮고 생산이 어렵다 폴리머의 경우에는 안정성도 높고 생산도 용이하지만 이온전도도가 가장 낮아서 출력이 약해진다 두번째는 충전과 방전을 반복할 경우 음극재 표면에 나뭇가지모양의 덴드라이트가 쌓인다 이것이 리튬이온의 이동을 방해하고 배터리의 수명을 단축시키기 때문에 이부분을 개선해야한다 현재 나노코팅등의 연구가 진행중이다 단점을 종합해보면 전고체전지는 고체전해질의 특성상 이온전도도가 액체보다 낮을수 밖에 없고 계면저항등 추가적으로 이온전도를 느리게 만드는 요소가 있다 그래서 현재까지 가장 개발이 빠른 도요타의 경우에도 에너지밀도를 190wh/kg 를 넘기지 못한 것이 최근 공공기관들에서 발표한 자료에 나와있다 물론 이번에 토요타가 기사를 내면서 어느수준으로 높였는지 모르기 때문에 필자가 도요타에 전화를 걸어서 물어보려고 했는데 일본어를 몰라서 못했다 그래서 작성된 자료들을 근거로 할때 현재 개발된 리튬이온전지 에너지밀도는 200~250wh/kg 사이에 있는것으로 조사되기 때문에 아직은 기존의 전해질리튬이온배터리의 용량이더 뛰어나기 때문에 당장 내년부터 전고체로 모든배터리가 대체될 가능성은 높지 않아보인다 근거는 하나더 있다 그림은 보쉬 의 전지기술전망자료인데 깔끔하게 정리되어 가지고 왔다 현재 리튬이온 배터리의의 한계 에너지밀도를 약 350wh/kg 으로 보고 있다 그리고 전고체 에너지밀도를 올리는 속도 보다 기존 리튬이온배터리의 에너지밀도를 올리는 속도가 더 빠르고 생산량도 리튬이온전지가 월등히 많다 즉 가격의 이점이 있다는 이야기이다 그것이 아니라면 도요타가 현재 시장의 상황을 크게 뒤집을 가능성은 낮다는것이다 현재까지 조사된자료들을 종합한 기준으로 볼때 도요타는 아직 에너지밀도를 크게 높이지는 못한것으로 보이고 당장 내년 시제품을 출시하고 몇년내에 양산되더라도 리튬이온베터리의 성능 과 가격을 뛰어넘기까지 시일이 걸린다 물론 주식투자는 미래를 보기 때문에 전고체 관련 된 사업을 추진하는 기업들로 자금이 더많이 몰리고 주가 프리미엄도 높을 것이다 종목은 다들 너무 중소형종목이라 언급을 못드리겠으나 앞서 언급드린 주요 재료를 만드는 기업들을 인터넷에 찾아보시기만 하셔도 알수 있으실듯하다