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[특징주]에스에이티이엔지, 독일·일본 독점 2차전지 소재 국산화…'긁지 않은 복권'

최종수정 2022.11.30 11:03 기사입력 2022.11.30 11:03

[아시아경제 박형수 기자] 에스에이티이엔지 가 강세다. 일본과 독일의 독점 기술이던 배터리 소재 기술을 국산화하기 위해 연구개발(R&D) 집중한 결과 양산을 앞두고 있다는 소식이 주가에 영향을 주는 것으로 보인다. 자회사 에코케미칼은 리튬이차전지·슈퍼커패시터용 전극용 바인더, 분리막용 기능성 바인더 첨가제를 자체 개발해 양산라인을 구축했다. 해외 수입 에 의존하던 제품군보다 우수한 수준의 성능을 확보했다. 젤·고체 전해질, 고 내열성 분리막 등 다양한 고분자 소재에 대한 연구를 지속하고 있다.


30일 오전 11시2분 17.48% 오른 3125원에 거래되고 있다.

에스에이티이엔지 는 2015년부터 2차전지 사업에 진출해 해당 사업부를 2019년 자회사 에코케미칼로 물적분할했다. 에코케미칼 보유 지분율은 46.6%다. 에코케미칼은 세라믹 코팅 분리막 바인더와 음극 수계 바인더를 개발하고 있다.


바인더 소재는 이차전지 전극에서 활물질과 도전재를 집전체에 결착해주는 역할을 한다. 바인더 사용량이 적으면서 접착력도 강할 경우 전기화학적 안정성 및 배터리 전체 품질 개선에 기여한다. 전기자동차나 ESS용 배터리의 수명에 직간접 영향을 준다.


분리막이 파손돼 양극과 음극이 직접 접촉하면 급격한 화학반응으로 인해 발화가 발생한다. 이를 막기 위해 PE/PP 복합 분리막의 양면에 세라믹 소재를 코팅해 분리막의 기계적 강도 및 내열성을 개선한다. 일반적인 소재를 사용하면 분산성과 결착성이 떨어져 분리막에 균일한 코팅이 어려우나 에스에이티이엔지 가 개발한 고유전성 코팅첨가재를 소량 사용하면 분산성 및 분리막과 전극 간의 결착성이 개선되면서 안정적인 세라믹 코팅이 가능하다.

에코케미칼은 2차전지 소재인 수분산 아크릴계 바인더(NB-3, NB5)와 세라믹 분리막 첨가제(CEPV) 개발 및 양산을 위한 테스트를 진행하고 있다. 내년부터 두 소재를 본격적으로 양산한다는 계획을 세웠다. 관련 업계에 따르면 LG화학과 벡셀, 코캄 등 다수의 배터리 관련 기업들은 바인더 및 첨가제구매를 위한 의향서를 에코케미칼에 제출한 것으로 알려졌다.


성준경 에코케미칼 대표는 "전극 결착력이 우수한 수분산 바인더는 슈퍼커패시터 라인에 적용 중"이며 "리튬이차전지용은 납품 예정에 있다"고 설명했다. 이어 "분리막 바인더 첨가제는 개발을 완료해 양산 규모에서 평가를 완료했다"며 "납품 예정을 앞두고 있다"고 소개했다.


앞서 에코케미칼은 지난 9월 'K-Mtech 2022(한국 소재·복합재료 및 장비전)'에 참가해 UHMWPP 기반 이차전지 분리막 개발 관련 기술 로드맵을 알렸다. 차세대 이차전지용 분리막 개발은 초고분자량폴리프로필렌(UHMWPP) 분리막 필요성에 따라 UHMWPP의 UPH15(UHMWPP Powder)를 기반으로, UHMWPP 컨소시엄 참여를 통해 개발하고 있다.


UHMWPP 기반 이차전지 분리막 개발은 전기자동차의 수요가 증가함에 따라 기존 소형 전지와 달리 150℃ 근처에서도 안전성을 확보해야 하는 고안정성의 전기자동차용 리튬이차전지 필요성이 커지면서 시작했다.


에코케미칼은 가격 경쟁력을 갖춘 고내열성인 폴리프로필렌 기반의 분리막을 상용화할 수 있다면 고출력, 내열성을 필요로 하는 차세대 분리막으로 거듭날 것으로 기대했다. 초고분자프로필렌은 분리막으로 제조 시 연신과정에서 기공 형성이 폴리에틸렌 분리막에 비해 현저히 낮은수준으로 아직 단독 소재로 사용되는 분리막은 상용화되지 못하고 있다.


에코케미칼은 산·학·연 유관기관과 협업을 통해 녹는점이 낮은 폴리에틸렌(polyethylene)의 단점을 극복할 수 있는 초고분자량 폴리프로필렌(ultra-high molecular polypropylene)을 원료로 하는 분리막 원단에 대한 연구를 진행하고 있다. 소량의 폴리에틸렌을 블렌딩(blending)해 현재 양산 단계에 접어든 분리막 바인더 첨가제와 세라믹 입자를 사용하는 유·무기 복합내열성 분리막 개발을 목표로 하고 있다. 분리막 원단의 기공도와 물성을 설계하는 초기단계로 상용화 중인 폴리에틸렌 분리막과 개발 중인 초고분자량 폴리프로필렌 분리막 원단을 FIB-SEM, CAE tool 등의 분석법을 사용해 분리막 기공의 형상, 분포 등에 대한 직접 모사와 기공 구조의 디지털화를 통해 열적, 기계적 물성예측 기술을 확보하여 다양한 제조공정 변수 평가를 통한 최적의 분리막 제조 조건을 도출하고 공정에 적용하고 있다.


에코케미칼은 한국산업기술평가관리원(KEIT)으로부터 소부장(소재˙부품˙장비) 전문 기업 인증을 받았다.


FS리서치는 세라믹 코팅을 하면 2차전지 분리막 안전성이 강화되는데 세라믹 입자의 분산성이 낮아 바인더 분산 첨가제가 필요하다고 설명했다. 이어 전량 일본에서 수입했던 제품으로 에스에이티이엔지 가 국산화를 위해 개발하고 있다고 덧붙였다.

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박형수 기자 parkhs@asiae.co.kr
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