[EV·수소 밸류체인]'주행거리 500km' 시대...음극재 '숨은 강자' 대주전자재료

발행일 2021-04-07 15:21:56
현대차 아이오닉5.(사진=현대차)

전기차 춘추전국시대가 열리면서 '소재, 부품, 장비(소부장)'에 대한 관심이 뜨겁다. 내연기관 차량의 핵심이 엔진이라면, 전기차는 배터리다. 배터리는 양극재와 음극재의 원료를 효율적으로 배합해 최적의 성능을 구현하는 게 핵심이다. 양극재와 음극재, 분리막과 전해액 등 4가지 소재를 생산하거나, 공급사슬(Supply Chain)에 포함된 업체들은 '전기차 시대'를 맞아 빠르게 성장하고 있다.

대주전자재료는 최근 전기차와 배터리 업계에서 관심을 한몸에 받는 회사다. 대주전자재료는 전가기기와 전지용 소재를 생산하는 회사다. 국내에 TV 등 가전제품의 보급이 확산되던 1980년대부터 전자 소재를 육성하기 위해 '외길'을 고집했다. 대주전자재료는 전기차 시대에 기업가치가 빠르게 커질 것으로 예상되는 업체다.

대주전자재료 CI.(사진=대주전자재료)

이유는 대주전자재료가 생산하는 실리콘 음극활물질 때문이다. 대주전자재료는 세계 최초로 실리콘 음극 활물질을 개발해 2019년부터 양산에 들어갔다. 음극은 구리로 된 기재 위에 활물질이 입혀진 형태로 되어 있다. 활물질은 양극에서 나온 리튬이온을 흡수·방출해 전류를 흐르게 하는 역할을 한다.

배터리 충전 시 리튬이온은 음극에 내재된다. 양극과 음극을 도선으로 이어주면 리튬이온은 전해액을 통해 양극으로 이동하고 전기가 발생된다. 이전까지 음극에는 천연흑연과 인조흑연이 주로 쓰였다. 흑연은 구조적으로 안정돼 있고, 전자 화학 반응성이 낮아 음극활물질이 지닌 최적의 재료로 꼽혔다. 이 같은 흐름도 바뀌는 추세다.

대주전자재료는 세계 최초로 실리콘계 음극재를 개발해 전기차용 파우치셀에 적용했다. 실리콘 음극재는 흑연 음극재와 비교해 완충 시 주행거리가 두 배 정도 늘어난다. 이유는 실리콘의 에너지 용량이 흑연과 비교해 10배 이상 크기 때문이다. 실리콘의 에너지 용량은 4200mAh/g으로 흑연은 372mAh/g이다. 에너지 밀도가 큰 만큼 더 많은 양의 리튬이온을 저장할 수 있고, 더 많은 양을 양극으로 보낼 수 있다.

최근 전기차 업계에서는 실리콘계 음극재의 전망이 밝아지고 있다. 전기차의 주행거리와 충전시간 등이 중요해지면서 하이니켈(양극재 내 니켈 비중이 80%인 배터리) 배터리가 대세다. 기존의 배터리는 흑연 음극 소재를 사용해 전기차에 필요한 높은 에너지 밀도를 충족할 수 없다. 이 때문에 고성능 배터리로 소비자의 수요가 옮겨가면서 흑연 음극재보다 실리콘 음극재의 수요가 높아지고 있다는 설명이다.

실리콘 음극재는 충방전시 부피 팽창으로 인해 용량 저하가 빠르게 발생해 수명이 짧다는 단점이 있다. 대주전자재료는 이를 보완하기 위한 다양한 연구를 하고 있다.

대주전자재료 음극활물질 매출.(사진=금융감독원)

대주전자재료는 실리콘계 음극재의 선두주자인 만큼 향후 시장을 선도할 것으로 예상된다. 양산 첫 해인 2019년 실리콘 음극재 매출은 37억원에 불과했다. 이듬해 매출은 129억원으로 71.3% 증가했다. 대주전자재료 음극재 사업 매출은 포스코케미칼의 음극재 부문 매출(2020년 1819억원)과 비교해 14분의 1 수준으로 규모가 작다. 하지만 업계는 대주전자재료가 빠르게 성장할 것으로 기대하고 있다.

대주전자재료는 음극재 소재 부문에서 100여개가 넘는 특허를 보유하고 있다. 대주전자재료가 보유한 '다공성 규소-탄소 복합체 및 음극 활물질' 분야의 특허는 실리콘 음극재의 단점을 보완할 수 있는 내용이다. 탄소 복합재의 실리콘 산화물을 사용할 경우 부피 팽창 문제가 감소하고, 수명이 늘어나기 때문이다.

대주전자재료는 연간 80억원 가까이 R&D에 투자하고 있다. 전체 매출의 5~7%를 R&D 부문에 쓰고 있다. 음극활물질 사업 외에 전자재료 사업에서 안정적인 매출을 내고 있는 점도 장점이다. 지난해 대주전자재료는 연결 기준 매출 1545억원, 영업이익 90억원을 기록했다. 영업이익률은 5.8%로 수익성이 비교적 안정적이다.

매출은 전년보다 24.6%(381억원) 증가했다. 영업이익은 같은 기간 동안 70.4%(63억원) 늘어났다. 지난해 순이익은 52억원을 기록하면서 흑자 전환했다. 전체 매출 중 음극활물질은 11.2%를 차지하고 있다.

스마트폰 등 전자제품에 쓰이는 전도성 페이스트 매출이 53.6%(623억원)를 차지하고 있고, LED용 형광체가 13.5%(156억원)을 차지하고 있다. 배터리 소재 부문의 매출이 커질수록 대주전자재료는 빠른 성장이 기대된다.

대주전자재료 실적 및 현금흐름 추이.(자료=금융감독원)

영업현금흐름도 역대 최대 규모를 기록했다. 지난해 연결 기준 영업활동 현금흐름은 101억원을 기록했다. 투자활동 현금흐름은 마이너스(-) 110억원, 재무활동 현금흐름은 86억원이다. 투자할 곳이 많아 활발한 투자가 이뤄지고, 금융권 등에서 활발하게 돈을 빌리고 있다. 성장 중인 기업에서 나타나는 현금흐름 추이가 대주전자재료에서도 나타나고 있다.

부채비율은 136.1%로 평이한 수준이다. 차입금은 914억원으로 단기차입금이 529억원(57.9%)이다. 전년보다 차입금은 9.4%(86억원) 증가했다. 재무구조와 현금흐름 모두 안정적인 만큼 음극활물질에 대한 투자를 바탕으로 향후 성장이 기대된다.

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