리튬 배터리 동박 붐: 초박막 기술 및 생산능력 확대 경쟁

시장 침체와 저가 상황이 장기간 지속된 후, 리튬 배터리 동박 업계가 강력한 회복세를 보이기 시작했다. 올해 초부터 하류 배터리 생산 업체들의 동박 소재 조달 주문이 대폭 늘었고, 4분기에 접어들면서 동박 기업들은 주문 호황기에 진입했으며, 최근 여러 선두 기업이 대규모 수주에 성공했다.

12월 1일, 누더(Nuode)는 자회사 바이자다(Baijiada)가 CALB와 2026~2028년 동박 공급 협약을 체결했으며, 총 공급량은 37만 3,000톤에 달한다고 밝혔다. 현재 주류 평균 가격 기준으로 주문 규모는 약 400억 위안에 이른다. 3년간 연간 공급량은 각각 5만 8,000톤, 13만 톤, 18만 5,000톤으로, 누더의 기존 연간 생산능력 14만 톤의 41%, 93%, 132%를 차지한다.

한 달 전, 자위안기술(Jiayuan Technology)은 CATL과 프레임워크 계약을 체결했으며, CATL이 자위안기술로부터 배터리 음극 집전체 소재(동박 포함 등)를 조달할 계획이라고 발표했다. 자위안기술은 2026년부터 2028년까지 CATL에 연간 각각 15만 7,000톤, 20만 4,000톤, 26만 5,000톤, 총 62만 6,000톤의 신형 배터리 음극 집전체 소재를 공급할 예정이다. 현재 동박 가격 기준으로 주문 금액은 최대 660억 위안에 달한다.

이 두 건의 동박 주문만으로도 약 100만 톤, 1,000억 위안이 넘는 규모임을 알 수 있다. 업계 분석가들은 이번 동박 기업들의 주문 러시가 신에너지 산업 사슬 회복의 축소판으로, 하류 배터리 기업들의 미래 시장 성과에 대한 낙관적 전망을 반영하며, 핵심 소재 공급을 선제적으로 확보해 생산 수요를 충족시키고 충분한 생산능력과 시장 우위를 선점하려는 의도라고 지적한다.

업계 회복과 반등
"음극 집전체 동박 업계의 관점에서 볼 때, 2023년 4분기부터 작년까지 업계 전체가 거의 적자 상태였습니다. 올해 업계가 회복되기 시작했고, 현재 리튬 배터리 동박 업계 전체가 주문 폭증을 경험하고 있습니다." 누더의 천위비 총경리가 한 업계 포럼에서 밝혔다. 그는 향후 몇 년간 동박 기술의 반복적 진화에서 많은 놀라움이 있을 것이며, 업계가 발전의 봄을 맞이할 것으로 예상된다고 말했다. 동박 주문의 집중적 급증은 하류 리튬 배터리 수요의 강력한 성장, 특히 신에너지 자동차 및 에너지 저장 분야의 급속한 발전에 주로 힘입은 바 크다.

올해 1~3분기 글로벌 신에너지 자동차 판매량은 1,571만 대에 도달하여 전년 동기 대비 26% 증가했으며, 전체 자동차 판매량의 22.3%를 차지했다. 한국 SNE리서치 데이터에 따르면, 올해 1~3분기 글로벌 전력 배터리 탑재량은 811.7GWh로, 작년 동기 602GWh에 비해 34.7% 대폭 증가했다. 에너지 저장 시장의 성장은 더욱 빨라, 2025년 1~3분기 글로벌 ESS 배터리 출하량은 428GWh로 전년 동기 대비 90.7% 급증했다.

동박은 리튬 배터리 음극 집전체의 핵심 소재로서, 그 성능이 배터리 에너지 밀도, 안전성 및 비용에 직접적 영향을 미친다. 배터리 기술이 더 높은 에너지 밀도로 지속 발전함에 따라, 시장에서는 더 얇고, 더 높은 인장 강도와 균일성을 가진 리튬 배터리 동박에 대한 수요가 증가하고 있다. 업계 기관들은 2025년 글로벌 리튬 배터리용 동박 수요가 약 130만 톤에 이를 것으로 예측한다.

시장 응용 관점에서, 리튬 배터리 동박의 주류 제품은 8μm에서 6μm로 빠르게 전환되었으며, 4.5μm 이하의 초박형 동박 보급이 가속화되고 있다. 초박형 동박은 고급 배터리의 표준이 되었다. CATL의 치린 배터리를 예로 들면, 6μm 동박을 사용하면 배터리 에너지 밀도를 5~10% 향상시킬 수 있으며, 4.5μm 동박을 적용하면 에너지 밀도를 더욱 높여 전기차 주행 거리를 1,000km 이상으로 끌어올릴 수 있다.

동박이 더 얇은 방향으로 빠르게 진화함에 따라, 이는 동박 생산 기업의 기술력과 수율에 매우 높은 요구 조건을 부과하며, 결과적으로 기술을 선도하는 최상위 기업들이 더 많은 주문을 확보하게 한다. 업계 분석가는 초박형 동박 생산을 위해 음극 롤러 정밀도가 ±0.5μm 이내로 제어되어야 하고, 인장 강도는 400MPa 이상이어야 하며, 12시간 연속 무중단 생산 테스트를 통과해야 한다고 지적한다. 현재 누더, 자위안기술, 더푸기술(Defu Technology) 등 소수의 선두 기업만이 4.5μm 동박의 양산이 가능하다.

생산능력 + 기술 경쟁

대규모 주문 급증은 업계 예상을 훨씬 뛰어넘어, 선두 동박 생산 기업들조차 다소 "당황"하게 만들었다. 주문 규모가 이미 기업들의 현재 최대 생산능력을 초과했기 때문이다. 장기 주문 수요를 충족시키기 위해 동박 생산 기업들은 전반적으로 생산능력 확장을 가속화하고 있다.

누더는 현재 14만 톤의 동박 연간 생산능력을 보유하고 있으며, 2030년까지 리튬 배터리 및 고급 전자회로 동박 분야를 포괄하는 글로벌 총 생산능력을 연간 30만 톤으로 확장할 계획이라고 알려졌다. 현재까지 자위안기술은 연간 13만 톤 이상의 동 음극박 생산능력을 보유하고 있으며, 중장기 총 생산능력 계획은 25만 톤으로, EV, ESS, 전고체, 전자 동박 등 전 제품 라인을 아우른다.

더푸기술은 현재 국내 총 연간 생산능력이 17만 5,000톤이며, 이 중 리튬 배터리 동박 연간 12만 5,000톤, 전자회로 동박 연간 5만 톤의 생산능력으로 구성되어 있다고 공개했다. 다양한 시리즈의 전자회로 동박 제품 생산 라인은 완전하고 유연하게 전환 가능하다. 올해 7월, 더푸기술은 룩셈부르크 동박 회사 인수를 완료하여 글로벌 총 동 음극박 연간 생산능력을 19만 1,000톤으로 끌어올렸다.

한편, 동박 생산 기업들은 고급 제품에 대한 기술적 배치도 가속화하고 있다.

누더는 3μm 초박형 동박의 안정적 양산을 실현했으며, 이는 기존 5μm 제품 대비 구리 사용량을 약 30% 절감할 수 있다. 자위안기술은 초박형, 고강도 동박 분야에서 여러 제품의 양산 돌파를 이루었으며, 4.5μm 및 4μm 제품이 안정적으로 양산되고, 3.5μm 초박형 동박은 소규모 공급 단계에 진입했으며, 3μm 동박의 양산 능력도 갖추고 있다고 밝혔다.

전고체/반고체 배터리용 동박 또한 기술 경쟁의 핵심 분야다. 퉁관동박(Tongguan Copper Foil)은 중·고 인장 강도를 포함한 다양한 사양과 강도의 리튬 이온 배터리 동박은 물론, 전고체 및 반고체 배터리에 적용 가능한 메쉬 3차원 구조 동박 등 고급 리튬 배터리 동박 제품을 개발했다고 밝혔다.

더푸기술에 따르면, 2025년 상반기 반고체/전고체 배터리에 적용된 회사의 리튬 배터리 동박은 140톤에 도달했다.

리튬 배터리 동박 분야의 기술 혁신이 중대한 돌파 국면에 접어들었습니다. 업계 기업들은 소재 혁신, 공정 정밀화, 고급화 전략을 통해 발전 경로를 적극 모색하며 지속 가능한 경쟁력을 구축하고자 합니다. 향후 수년간 초박형 동박의 대규모 생산 능력, 안정적이고 신뢰할 수 있는 제품 성능, 탁월한 원가 관리 역량을 갖춘 선도 기업들이 가장 큰 발전 성과를 거둘 것입니다.

본 뉴스는 https://mp.weixin.qq.com/s/OYXbO1kwKae0_XG_4bg7jw 에서 발췌하였으며 SMM이 번역하였음을 알려드립니다.