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삼원계 배터리 핵심소재, 중국 수산화리튬 시장동향
2023-01-17
원자재 확보부터 공급망을 수직계열화하는 산업 생태계 구축이 앞으로 공급망 위기를 대응하는 핵심
삼원계 배터리 시장의 지속 확대가 예상됨에 따라 수산화리튬→이차전지→신에너지차로 이어지는 공급망 주도 필요
최대 생산국인 중국을 적기에 활용하면서 자원 확보부터 생산기술 개발까지 중장기적인 공급망 구축
수산화리튬(Lithium hydroxide)은 알칼리성이 강한 백색 결정체 분말로 주로 리튬 기반 그리스, 유리 세라믹 및 석유 화학 분야에서 주로 사용되고 있다. 또한 녹는점이 낮아 수산화리튬을 원료로 한 양극재는 우수한 전기화학 성능을 가지며 최근 전세계적으로 수요가 확대된 하이니켈 삼원계 NCM(니켈·코발트·망간) 및 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 배터리의 핵심 원자재이다.
산업사슬
수산화리튬은 리튬 산업 체인의 중간 제련 및 가공 단계에 있다. 수산화리튬은 부식성이 강하여 위험한 화학물질에 속하며 제품의 불순물 제거에 대한 요구도 탄산리튬보다 엄격하다. 고품질의 수산화리튬 생산을 위해 양질의 안정적인 리튬광산 뿐 아니라 생산 노하우도 필요하여 탄산리튬보다 생산하기 어렵다. 탄산리튬은 주로 LFP(리튬인산철) 리튬 배터리 양극재 생산에 사용되고 수산화리튬은 삼원재 니켈 양극재의 핵심 원료이다. 삼원재의 특징은 '고성능'과 '장거리 항속'으로, 주로 중고가 차량 모델에 사용되며 중고가 모델의 충전, 동력, 항속을 지원한다. 장기적으로 해외 완성차 기업들이 중고가 모델을 확대함에 따라 삼원계 배터리 및 삼원재 양극재 수요는 더욱 증가할 것이다.
생산동향
(글로벌) 전 세계적으로 중국의 수산화리튬 생산능력이 가장 높다. 2020년 기준 중국 생산능력 85%, 호주 지역 수산화리튬 생산능력은 6%, 미국과 칠레가 각각 5%, 4%를 차지한다. 중국은 리튬 자원 대국(칭짱青藏 등 지역에서 대량 염호 보유)이지만 고품질 제품의 양산이 어려워 주로 리튬 광석을 수입하여 수산화리튬을 생산하고 있다. 리튬 광석의 주요 산지는 호주에 집중되어 있고 중국은 대부분 호주에서 리튬 광석을 수입한다.
(중국) 전 세계적으로 신에너지차 산업의 발전에 따라 고밀도 하이니켈 삼원계 양극재 수요가 확대되었고 하이니켈 삼원계 배터리의 급속한 발전은 중국 수산화리튬 산업이 발전하는 계기가 되었다. 2016년 이후 중국 생산량이 급속도로 증가하며 2022년 1~10월 수산화리튬 생산량은 전년 생산량을 초과한 18만 2000톤, 예측 수요량(表观需求量)은 8만 톤을 기록했다. 중국의 수산화리튬 수요량이 생산량 대비 낮은 이유는 가격 때문이다. 2016년 이전 중국은 LFP(리튬인산철) 생산 시 수산화리튬을 사용했으나 수산화리튬 가격이 지속적으로 상승하면서 저비용이 핵심인 LFP(리튬인산철) 배터리의 주요 원재료가 배터리급, 준배터리급 및 공업급 탄산리튬으로 대체되었다.
시장동향
중국 수산화리튬 산업 규모는 가격 상승과 수요 확대로 전반적인 성장세를 보이고 있다. 2012년 시장 규모 5억7000만 위안에서 연평균 성장률 30.3%를 기록하며 2018년 22억1000만 위안으로 확대되었다. 2020년 12월 이후 전 세계적으로 친환경차 수요 확대로 수산화리튬 수요가 급속히 증가하면서 2021년 시장 규모는 197억8000만 위안으로 2020년 대비 4배 확대되었다. 2022년 1분기는 급격한 가격 상승에 힘입어 174억4000만 위안에 달했으며 2022년 연간 시장 규모가 2021년을 훌쩍 뛰어넘을 것으로 예상된다.
가격동향
2022년 12월 수산화리튬 가격은 전년 동기 대비 166.9% 증가한 57만6064위안/톤으로, 급격하게 가격이 증가한 2021년 평균 성장률 235.9% 보다 낮아졌다. 2023년 1월 가격은 55만3342위안/톤으로 2021년부터 이어진 급격한 증가추세가 안정세를 찾을 수 있을지 모니터링이 필요하다.
기업동향
BAIINFO(百川盈孚)에 따르면 중국 22개 주요 수산화리튬 공급기업 및 생산능력은 아래와 같다. 간펑리튬업은 중국 1위로 수산화리튬 생산능력 8만1000톤/년, 전체 리튬염 생산능력이 중국 1위를 차지하고 있다. Albemarle(雅保)그룹은 5만7000톤으로 2위, Yahua(雅化)그룹은 3만2000톤으로 3위이다. 2021년 중국 수산화리튬 총 생산능력은 33만4000톤으로 생산능력 확장세가 뚜렷하다.
중국 리튬광산은 칭하이 티베트(青海西藏), 쓰촨(四川), 장시(江西) 지역에 많으며 각각 염호(盐湖), 광석(锂辉石), 리티아운모(锂云母)가 풍부하다. 리튬 추출 비용은 리티아운모>광석>염호 순으로 염호 리튬 추출 원가가 가장 낮다. 그러나 현재 염호 리튬은 채굴이 어렵고 중국 광석의 품질과 생산량이 이상적이지 않아 중국 기업들은 리튬자원 수입을 선호한다. 이에 중국 주요 리튬 업체들은 대부분 광산 인수 등을 통해 해외 자원을 확보해왔다. 2022년 중반까지 간펑리튬(赣锋)의 리튬자원 저장량(资源储量)은 약 4849만 톤으로 중국 1위이고 텐치 리튬(Tianqi, 天齐)은 약 1760만 톤으로 2위이다. 특히 간펑리튬은 2011년부터 업스트림의 리튬광물자원 개발부터 리튬화합물, 금속리튬 가공, 배터리 생산 및 회수까지 전 공급망을 갖추었다.
티엔치리튬(天齐)은 오래전부터 쓰촨 리튬광석과 아시아 최대 염호인 티베트 자부예 자원 개발에 참여해왔다.
야화그룹은 Galaxy리튬과 광석 구매계약을 2025년까지 연장했으며 Galaxy리튬으로부터 매년 12만 톤 이상의 리튬광석을 공급받을 예정이다.
2차전지, 신에너지차 기업들은 수산화리튬의 가격 상승, 공급 부족 등 불안정한 수급현황을 타개하기 위해 다양한 방법으로 수산화리튬 공급선을 발굴하거나 내재화하고 있다.
수출입 동향
중국은 세계 최대 수산화리튬 생산국으로 수출이 수입보다 월등히 높으며, 흑자 규모 역시 매년 상승 추세를 보이고 있다. 2021년 수출량은 7만4000톤, 수출액은 7억6000만 달러이다.
중국은 현재 세계 1위 수산화리튬 수출국으로 95% 이상을 한국, 일본에 수출하고 있는데 이 중 한국에 수출하는 수산화리튬은 63%에 달한다. 중국 수산화리튬 수요가 꾸준히 상승하고 있지만 여전히 하이니켈 삼원재 양극재, 배터리를 양산 중인 한국과 일본이 주력시장으로 중국 수산화리튬은 여전히 수출 위주이다.
중국 지역별 수출입 현황을 보면, 장시성은 중국에서 수산화리튬 생산 능력이 가장 높은 성으로 수출금액이 5억6174만3000달러에 달한다. 쓰촨성과 장쑤성의 수출액은 각각 1274만4000달러와 5511만4000달러이며 상하이시는 수산화리튬 수입액이 가장 높은 직할시로 수입금액은 2835만5000달러이다.