티스토리 뷰
목차
나트륨이온배터리(Sodium-Ion Battery, SIB)는 리튬이온배터리의 대체재로 주목받는 차세대 2차전지로, 최근 전기차 배터리 화재와 리튬 공급망 불안정성으로 인해 관심이 급증하고 있습니다. 특히, 나트륨배터리의 음극재로 사용되는 하드카본은 리튬이온배터리의 흑연 음극재를 대체하는 핵심 소재로, 나트륨 이온의 큰 입자 크기에 적합한 층간 거리와 안정성을 제공합니다. 글로벌 배터리 기업들이 나트륨배터리와 하드카본 음극재 테스트를 본격화하면서, 관련 소재를 개발하거나 공급하는 국내 상장 기업들이 투자 테마로 부각되고 있습니다. 아래에서는 나트륨배터리 관련 테마의 구성요소와 국내 상장 기업들의 역할, 최근 동향을 상세히 설명드리겠습니다.
나트륨배터리 관련 테마의 주요 구성요소
나트륨배터리는 리튬이온배터리와 유사하게 양극재, 음극재, 전해액, 분리막의 4대 핵심 소재로 구성됩니다. 이 중 하드카본 음극재는 나트륨배터리의 성능과 상용화 가능성을 결정하는 핵심 요소로, 글로벌 배터리 기업들이 테스트에 집중하고 있습니다. 주요 구성요소는 다음과 같습니다:
- 하드카본 음극재: 나트륨 이온의 큰 입자 크기에 적합한 층간 거리를 가진 하드카본은 에너지 저장과 충방전 효율을 높이는 핵심 소재입니다. 리튬이온배터리의 흑연 음극재 대비 제조 공정이 복잡하지만, 원료(바이오매스, 석유 피치 등)가 풍부하고 저렴하다는 장점이 있습니다.
- 양극재: 나트륨 기반 양극재는 주로 나트륨 금속 산화물(예: NaMO2, M=니켈, 망간 등) 또는 인산염계 소재(NaFePO4)로 구성됩니다. 리튬 대비 저렴한 원료를 사용하며, 안정성과 경제성을 강화합니다.
- 전해액 및 분리막: 나트륨배터리는 불연성 전해질을 사용하여 화재 안전성이 높으며, 분리막은 나트륨 이온의 이동을 지원하는 특화된 소재가 요구됩니다.
- 배터리 제조 장비: 나트륨배터리 양산을 위한 전극 공정, 조립, 충방전 테스트 장비가 필요하며, 기존 리튬이온배터리 설비와 호환 가능한 경우가 많습니다.
- ESS(에너지 저장 시스템): 나트륨배터리는 에너지 밀도가 리튬이온배터리보다 낮아 전기차보다 ESS와 같은 대형 저장 시스템에 우선 적용될 가능성이 높습니다.
글로벌 동향으로는 중국의 CATL이 2025년 2세대 나트륨배터리 ‘낙스트라’(에너지 밀도 175Wh/kg) 양산을 예고했으며, BYD와 JAC는 이미 나트륨배터리 탑재 전기차를 출시했습니다. 스웨덴의 Northvolt는 ESS용 나트륨배터리 상용화(160Wh/kg)를 추진 중이며, 이들 기업은 하드카본 음극재의 성능 테스트에 적극적으로 나서고 있습니다.
나트륨배터리 관련 국내 상장 기업
1. 애경케미칼 (161390)
- 업종: 화학제품 제조업
- 주요 제품: 하드카본 음극재(PAC-2, mPAC), 가소제, 합성수지, 생활화학제품
- 나트륨배터리 연관성: 애경케미칼은 국내에서 유일하게 나트륨배터리용 하드카본 음극재를 양산할 수 있는 기업으로, 2012년부터 하드카본 개발에 착수해 2024년 4월 세계 최고 수준의 고성능 하드카본(방전용량 300mAh/g, 효율 90% 이상)을 개발했습니다. 전주공장에 양산 설비를 구축하여 대량 생산 준비를 완료했으며, 해외 배터리 기업들로부터 문의가 증가하고 있습니다. 국내 배터리 기업들이 나트륨배터리에 대한 관심이 아직 초기 단계인 반면, 애경케미칼은 글로벌 시장에서 선도적 위치를 확보하고 있습니다. 2027년 글로벌 SIB 시장 규모가 약 6808억 원에 달할 것으로 전망되며, 하드카본 음극재의 수요도 동반 성장할 것으로 기대됩니다.
- 최근 실적: 2024년 3월 전년 대비 연결 기준 매출액 8.8% 증가, 영업이익 12.5% 감소, 당기순이익 15.2% 감소. 하드카본 양산과 해외 수주 기대감으로 2024년 8월 주가가 강세(약 20% 상승)를 기록했습니다.
2. 포스코퓨처엠 (003670)
- 업종: 이차전지 소재 제조업
- 주요 제품: 양극재(NCM, LFP), 음극재(천연흑연, 인조흑연, 실리콘계), 전구체
- 나트륨배터리 연관성: 포스코퓨처엠은 국내 유일의 양극재와 음극재 동시 생산 기업으로, 리튬이온배터리용 음극재(천연흑연, 저팽창 음극재)와 차세대 소재(실리콘계, 리튬메탈)를 개발 중입니다. 나트륨배터리용 하드카본 음극재 개발에 대한 명확한 발표는 없으나, 음극재 연구 역량과 포스코그룹의 글로벌 네트워크를 활용해 나트륨배터리 소재 시장 진입 가능성이 높습니다. 2026년까지 음극재 생산 능력을 연 11.3만 톤으로 확장할 계획이며, 차세대 소재 R&D에 집중하고 있습니다. 나트륨배터리의 상용화가 본격화되면 음극재 포트폴리오 다각화로 수혜를 입을 가능성이 큽니다.
- 최근 실적: 2024년 3월 전년 대비 연결 기준 매출액 27.5% 증가, 영업이익 31.9% 증가, 당기순이익 49.4% 증가. 글로벌 배터리 소재 수요 확대와 원가 경쟁력으로 안정적인 성장세를 유지하고 있습니다.
3. 롯데에너지머티리얼즈 (020150)
- 업종: 이차전지 소재 제조업
- 주요 제품: 동박(Elecfoil), 분리막, LFP 양극재, 황화물계 고체전해질
- 나트륨배터리 연관성: 롯데에너지머티리얼즈는 리튬이온배터리용 동박과 분리막을 주력으로 생산하며, 나트륨배터리와 직접적인 관련성은 낮지만, 배터리 소재 전문 기업으로서 나트륨배터리 수요 증가 시 동박과 분리막 공급으로 간접적 수혜를 입을 가능성이 있습니다. 특히, CATL의 나트륨배터리용 나노코팅 분리막 적용 사례를 참고할 때, 롯데에너지머티리얼즈의 분리막 기술이 나트륨배터리에 적용될 잠재력이 있습니다. 2022년 롯데그룹에 인수된 후 LFP 양극재와 황화물계 고체전해질 R&D를 통해 사업 영역을 확장하고 있습니다.
- 최근 실적: 2023년 9월 전년 대비 연결 기준 매출액 3.8% 증가, 영업이익 84.7% 감소, 당기순이익 적자 전환. 원가 상승과 시장 경쟁 심화로 수익성이 약화되었으나, 나트륨배터리 시장 확대 시 회복 가능성이 기대됩니다.
4. 나인테크 (267320)
- 업종: 2차전지 장비 제조업
- 주요 제품: 2차전지 제조 장비(전극 공정, 조립 공정, 활성화 공정)
- 나트륨배터리 연관성: 나인테크는 2차전지 생산 설비와 장비를 제조하며, 나트륨배터리 제조사 ‘에너지11’을 자회사로 편입해 나트륨배터리 양산 체계를 구축하고 있습니다. 나트륨배터리 제조 공정은 리튬이온배터리와 유사한 부분이 많아 기존 설비를 활용할 수 있으며, 나인테크는 충방전 장비와 전극 공정 장비 공급으로 나트륨배터리 시장에서 선도적 위치를 확보할 가능성이 있습니다.
- 최근 실적: 2024년 기준 매출액은 안정적이나, 원가 상승으로 영업이익이 소폭 감소. 나트륨배터리 양산 준비와 자회사 시너지를 통해 중장기 성장 가능성이 주목됩니다.
5. 대보마그네틱 (290670)
- 업종: 전자부품 제조업
- 주요 제품: 전자석 분리기, 페라이트(음극재 원료)
- 나트륨배터리 연관성: 대보마그네틱은 나트륨배터리 음극재의 원료인 페라이트를 생산하며, 하드카본 제조 공정에 간접적으로 기여합니다. 나트륨배터리 음극재 개발에 직접적인 참여는 확인되지 않았으나, 원료 공급망에서의 역할로 테마주로 분류됩니다. 하드카본 음극재의 수요가 증가할 경우 원료 공급 확대를 통해 수혜를 입을 가능성이 있습니다.
- 최근 실적: 2023년 기준 매출액은 소폭 증가했으나, 영업이익은 원가 상승으로 감소. 나트륨배터리 관련 원료 수요 확대 시 실적 개선이 기대됩니다.
6. 씨아이에스 (222080)
- 업종: 2차전지 장비 제조업
- 주요 제품: 전극 공정 장비, 조립 공정 장비
- 나트륨배터리 연관성: 씨아이에스는 2차전지 전극 공정과 조립 공정 장비를 제조하며, 나트륨배터리 제조 공정에 활용 가능한 설비를 공급합니다. CATL과 같은 글로벌 기업의 나트륨배터리 양산이 본격화되면, 씨아이에스의 장비 공급 수주가 증가할 가능성이 있습니다.
- 최근 실적: 2023년 기준 매출액은 안정적이나, 영업이익은 시장 경쟁으로 소폭 감소. 나트륨배터리 장비 수요 확대 시 성장 가능성이 큽니다.
나트륨배터리 테마의 특징과 투자 시 고려사항
나트륨배터리는 리튬 대비 저렴한 원료 비용, 높은 안전성(불연성 전해질), 그리고 ESS 및 저가형 전기차에 적합한 특성으로 차세대 배터리 시장에서 주목받고 있습니다. 글로벌 시장 규모는 2030년 약 500억 달러로 성장할 것으로 전망되며, 특히 중국 기업(CATL, BYD)이 상용화를 선도하고 있습니다. 국내에서는 애경케미칼이 하드카본 음극재 양산으로 선두를 달리고 있으며, 포스코퓨처엠, 롯데에너지머티리얼즈, 나인테크, 대보마그네틱, 씨아이에스 등이 소재 및 장비 공급망에서 수혜를 입을 가능성이 높습니다.
투자 시 고려해야 할 점은 다음과 같습니다:
- 상용화 시점: 나트륨배터리는 2025~2027년 본격 양산이 예상되며, 단기적 주가 변동성은 높지만 중장기 성장 가능성이 큽니다.
- 경쟁 환경: 중국 기업의 선도적 위치와 국내 기업의 초기 단계 기술 개발로 인해, 글로벌 수주 계약 여부가 주가에 큰 영향을 미칩니다.
- 기술적 한계: 나트륨배터리는 에너지 밀도가 리튬이온배터리보다 낮아(현재 175Wh/kg vs. 리튬 250Wh/kg 이상), 전기차보다는 ESS 시장에서 우선 상용화될 가능성이 높습니다.
- 시장 과열 리스크: 나트륨배터리 테마주에 대한 기대감으로 주가가 과열될 수 있으므로, 기업의 실질적 기술력과 수주 실적을 면밀히 검토해야 합니다.
결 론
나트륨배터리와 하드카본 음극재는 글로벌 배터리 시장의 차세대 성장 동력으로, 애경케미칼이 국내 하드카본 양산의 선두주자로 자리 잡고 있습니다. 포스코퓨처엠은 음극재 연구 역량으로, 롯데에너지머티리얼즈는 분리막과 동박 공급으로, 나인테크와 씨아이에스는 제조 장비로, 대보마그네틱은 원료 공급으로 각각 나트륨배터리 밸류체인에서 수혜를 입을 가능성이 있습니다. 투자자는 글로벌 기업(CATL, Northvolt)의 양산 일정과 국내 기업의 기술 개발 및 수주 현황을 주시하며, 단기 변동성과 중장기 성장 가능성을 균형 있게 고려해야 합니다. 나트륨배터리 시장의 구조적 성장과 국내 기업의 기술 경쟁력을 바탕으로, 관련 상장 기업들은 중장기적으로 유망한 투자 기회를 제공할 것으로 보입니다.