1월 전기에너지 특허 및 시장정보

 

 1월 전기에너지 특허 및 시장정보 

 

 

 

CIGS 박막 태양전지 기술동향 및 주요 부품소재 시장전망

CIGS(CuInGaSe2) 태양전지는 종래 고가의 결정질 실리콘 태양전지를 대체하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태양전지로 주목받아 왔다.

그러나 자국 정부의 막대한 지원에 힘입은 중국 업체들의 대규모 증설과 신규 시장 진입으로 공급과잉이 발발했으며, 이는 실리콘 태양전지 전체 벨류체인에 걸쳐 가격이 하락하는 결과를 야기했다.

그 결과, 2012년을 기점으로 CIGS의 모듈 가격이 c-Si 를 앞서는 역전 현상이 발생했으며, 향후 공급과잉 현상이 해소되는 시점까지는 가격 역전 현상은 지속될 것으로 판단된다.

CIGS의 대표적 장점인 “가격경쟁력”이 사라지면서 일부는 파산 혹은 사업부를 철회하였고, 일부는 인수&합병되는 상황에 이르렀다.

현재 상황만을 놓고 평가한다면 CIGS 시장은 다소 위축될 것으로 예상된다.

그러나 몇 가지 플러스 요인을 염두에 두고 시장을 재평가 한다면, 향후에도 평균 20%를 웃도는 성장세를 보일 것으로 전망된다.

성장세를 이끄는 플러스 요인은 타 박막태양전지와의 비교, 분석을 통해 유추해 볼 수 있다.

첫 번째. CdTe 태양전지의 경우, 독성물질로 분류되는 Cd (카드뮴)으로 인해 일부 국가에서는 설치가 제한되어 있다는 점이다. 이러한 제약은 효율 및 가격이 비슷한 CIGS 에게 유리한 기회로 작용될 수 있다는 분석이다.

두 번째. DSSC 및 OPV 상용화의 지연이다. 효율적 측면에서는 CIGS 와 비교해 다소 성능이 뒤처지는 것은 사실이나 투명성 및 유연성의 장점으로 인해 니치마켓 (모바일 충전지, Portable charger 등)의 수요에 대응할 수 있는 제품이다. 그러나 안정성 및 신뢰성의 문제로 상용화가 지연되고 있는 상황이며, 이는 곧 Flexible CIGS 에 기회로 작용할 것이란 분석이다.

또한 현재의 결정질 실리콘 태양전지 공급과잉 현상이 완화되면, CIGS 와의 가격 격차를 좁혀 다시금 가격경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.

위 분석내용을 바탕으로, 2015년 CIGS 박막 태양전지의 생산량은 3GW를 우회할 것으로 전망되며 시장 규모는 32억USD에 이를 것으로 예상된다.

 

 

 

UHD TV Makers Market Strategy Analysis 

SNE리서치가 2013년 3월 이후 조사 영역을 태양광 및 에너지 영역에서 Display 영역으로 확장하면서 첫 번째 조사 보고서인 UHD TV Market Insight (2011~2016)를 5월 초에 출간하였으며 2013년 8월까지의 UHD TV 시장환경 변화, 제품(Panel, Set) 및 기술동향 등을 다각도로 조사/분석하여 고객들에게 적기에 제공하고자 작성한 2nd Version이 “UHD TV Makers' Market Strategy Analysis (2013~2016)”이다.

2013년 1월~ 8월까지의 LCD Maker들의 UHD TV Panel Shipment 실적은 1,144K대로 TV Panel Shipment 전체에 대한 침투율은 0.8%이며 M/S는 한국 4.7%, 일본 0.6%, 대만 81.4%, 중국 13. 3%로 대만 및 중국 Panel 업체들이 주도하고 있으며 특히 8월 Panel Shipment부터는 월 353K대로 급증하고 있어 년 Shipment 예상치인 2.6M대에 근접할 것으로 예상이 된다.

UHD TV Set 판매도 중국을 중심으로 확대되고 있으나 대만 및 중국업체들의 M/S 확대를 위한 공격적인 정책으로 인하여 품질 및 가격 면에서는 저 사양(60Hz) 및 저가 위주로 구성되어 있으나 품질과 가격경쟁력을 갖춘 한국, 일본업체들의 Line up확대 및 적극적인 가격정책으로 인하여 UHD TV Market의 Mainstream은 조만간 재편될 것이며 시장 세분화가 진행이 될 것이다.

2013년 9월 6일~11일 독일 Berlin에서 개최된 IFA SHOW의 UHD TV Trend는 대형화(LCD: 110″, 98″, 85″, 65 등, OLED: 77″, 55″) 및 Curved Design(55″, 65″) 채용 등이며 UHD 기술 적용이 어려운 OLED TV에서도 삼성전자의 55″ UHD OLED TV, LG전자의 77″ UHD OLED TV가 전시되었다. SNE리서치의 예측대로 UHD TV 시대는 보다 가속화되고 있음을 전시회는 말해주고 있다.

또한 UHD TV 방송 System(지상파, Cable, IPTV, 위성방송 등)의 진척상황을 지속적으로 Monitoring하여 UHD TV 생태계(Ecosystem)를 종합적으로 조사 및 분석, 향후 방향을 제시하고 있다.

  

 

 

 

UV LED 핵심 특허분석 및 시장전망

최근 UV LED의 고효율화, 고출력화가 진전되면서 수은형 Lamp를 빠르게 대체하면서 새로운 용도로 개발도 여러 방면에서 이루어지고 있다. 이는 기존에 주로 사용되는 Hg lamp에 비하여 UV LED를 이용한 자외선 광원이 아래와 같이 많은 장점을 갖추고 있기 때문이다.

이러한 장점을 바탕으로 UV LED 제품이 기존 수은 UV Lamp를 빠르게 대체할 전망이다. UV 경화기와 위폐 감별 분야는 이미 많은 부분에서 대체가 이루어지고 있으며, 의료용, 농업용 등으로는 현재 기술개발이 진행 중에 있으며, 일부 시제품들이 출시되고 있다.

이에 따라 UV Lamp 내 차지하는 비중이 빠르게 상승할 것으로 전망된다. UV LED 비중은 2012년 11% (53M$)에서 2018년 62%(521M$)에 달할 것으로 예측되고 있다.

그러나 현재 UV LED 광원은 AlN 계 물질사용에 따른 고품질 박막성장의 어려움, 소자제작 공정기술 미개발 및 자외선 LED용 패키지 소재 부재 등으로 인한 자외선 LED 소자의 낮은 광출력으로 인하여 아직 개선되어야 할 부분이 많이 있으나 최근 많은 업체들이 UV LED에 참여하면서 기술개발 속도가 빨라지고 있다.

이에 SNE에서는 UV LED에 대한 핵심기술별, 주요 Application 별로 핵심특허 분석을 실시하였다. 이번 보고서에서는 2013년 6월까지 발행된 한국, 미국, 일본, 유럽의 UV-LED 분야의 특허를 대상으로 모집단 3,563건 중 1,326건의 유효특허를 선별하여 분석을 실시하였다. 이를 통해 UV-LED 분야의 특허출원 동향과 관련 핵심특허를 살펴보는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

이러한 특허정보의 활용을 통해서 UV LED 관련 선행기술 및 선행기술의 문제점, 관련기술의 흐름, 새로운 idea의 발굴 및 문제점에 대한 해결방안 등에 대한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 제3자 권리범위 확인을 통하여 사전에 특허분쟁을 예방하거나 대비 할 수도 있으므로 UV LED 사업 및 기술개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

 

 

 

 

리튬이차전지 핵심 특허분석 : LFP 양극재

리튬이차 전지의 양극재로서 비싼 LCO를 대체 할 수 있는 소재로 LFP(Lithium Iron Phosphate)에 대한 관심이 높다.

LFP는 Olivine 구조를 가지고 있어 구조적 안정성이 뛰어나 이차전지 적용 시 안전성을 담보 할 수 있고, 에너지 밀도를 개선하는 기술이 개발되고 있으며 무엇보다고 값이 저렴하다는 장점이 있다. 이차전지 업계에서는 양극재로서 LFP의 시장이 커질 것으로 판단하여 생산 시설에 대한 투자와 제품개발 투자를 진행하고 있다.

LFP는 1900년도 후반에 텍사스 주립대학교의 교수인 John B. Goodenough에 의해서 발명되었다. Goodenough 교수는 LFP 원천특허 2건을 보유하고 있으며, 상용화 연구를 계속 추진하여 다양한 응용특허들을 계속 출원하고 있다. 기타 캐나다 및 유럽의 몇몇 기업을 중심으로 LFP에 대한 실용화 기술에 대한 R&D가 계속 추진 되어왔다.

한편, LFP의 원천기술을 보유하고 있는 Texas University를 비롯한, CNRS, Hydro-Quebec 등은 다수의 특허 소송을 진행하면서, 특허 Licensing 전문회사인 LiFePO4+C Licensing AG를 설립하여 전 세계적인 Licensing을 준비하고 있다.

 

 

 

 

리튬이온 2차전지 음극재료 시장전망 및 기술동향

2012년 음극재 시장 규모는 5천6백억원 규모로 집계되었다. 출하 기준으로 볼 때 43,012톤을 전 세계적으로 출하 된 것으로 전망되었다. 리튬이차전지 성장과 더불어 음극재 연평균 성장률은 (2011~2016년) 인조흑연(Artificial Graphite, AG)의 경우 20.4%로 전망되며, 천연흑연(Natural Graphite, NG)은 16.9%의 성장이 기대 된다. 2016년 음극재 시장은 한화 약 9천억원 시장 규모에 이를 것으로 전망하고 있다.

당초 전망과 다르게 xEV/ESS의 성장의 매우 더디게 성장하고 있지만 IT에 사용되는 원통형, 각형, 폴리머(파우치) 전지의 용량이 증대되면서 음극재 요구되는 수요 역시 증가하고 있는 것을 보여주는 수치이다.

2016년까지 리튬이차전지의 시장은 IT Application 중심으로 시장이 성장하게 될 것이며 전체 리튬이온 이차전지시장의 66.1%를 차지할 것으로 보여진다. 최근 들어 스마트폰의 요구되는 배터리 용량 3,000mAh 이상으로 증가하고 Tablet, Ultra PC 등이 4,000mA 이상의 대용량 리튬폴리머 전지를 사용하면서 요구되는 음극재 수요 역시 크게 증가 하고 있다.

   

 

Global LIB Market Status and Forecast for IT Application

2013년 IT용 LIB의 출하량은 총 5,054만 셀로 2012년 4,911만 셀 대비 2.9% 성장하였다. 이는 2012년 8.5% 성장한 것에 대비하여 성장률이 둔하되 기 시작한 것으로 보인다. 그동안 소형 IT용 LIB의 성장을 견인한 스마트폰의 성장이 2013년을 기점으로 포화되기 시작하면서 IT용 배터리의 성장 속도 또한 영향을 받은 것으로 시장은 판단하고 있다.

2013년 전반적으로 IT용 LIB의 성장이 주춤했지만 2가지의 Key Factor가 앞으로의 LIB 산업에 큰 영향을 줄 것으로 보인다. 첫 번째는 TESLA Effect이고 두 번째는 Tablet PC (중국 저가 White Box 포함)의 지속 성장이다. TESLA의 경우 2013년 21,000대 판매될 것으로 예상되며 TESLA에 배터리를 공급하는 일본의 Panasonic의 원통형전지의 규모도 180만 셀로 전망되고 있다. 이러한 측면에서 2015년에 Model S와 Model X의 판매를 긍정적으로 볼 때 110,500대 판매가 예상되며 배터리 공급은 834만 셀에 이를 것으로 예상된다. 2013년 소형 IT에서 중국의 ATL과 LISHEN은 Apple에, BYD와 LISHEN은 삼성 Mobile에 공급을 늘리고 있다. 중국의 스마트폰 제조사인 레노바, 화웨이, ZTE, CoolPAD, Xiami 등의 성장을 통해서 최근에는 Tier 2 업체들이 성장하여 Tier 1 업체로 진입을하고 있는데 좋은 예가 Coslight 이다. 중국에 존재하는 Whitebox의 시장은 Tablet PC 전체 판도에 영향을 주고 있으며 소형 IT용 LIB 배터리 주력하는 중국 로컬 배터리 업체들이 성장할 수 있는 토대를 제공하고 있다.

일본의 SONY의 경우 Apple iPhone에 공급을 늘리고 있으며 SONY에 공급하는 비율 역시 늘고 있어 2013년 뚜렷한 회복을 보이고 있다. Panasonic의 경우 관점을 다르게 봐야 하는데 소형 IT 시장에서는 LG화학에 이어 No.3으로 랭크 되었지만 TESLA 공급하는 물량에 올 한 해 180만 셀로 내년에는 최소 3억~4억 셀까지 공급이 늘 것으로 예상되기 때문에 Panasonic 역시 14년 삼사분기에 소형 IT셀 부문에서 적자에서 흑자로 전환 될 것으로 전망된다.

결론적으로 2013년 한 해에 한국 업체인 삼성SDI와 LGC는 IT 고객, 출하량, 영업이익에서 확실한 우위를 보이고 있으며 일본의 Panasonic과 SONY는 각각의 강점이 있는 원통형 전지와 폴리머 전지에서 뚜렷한 회복세를 보이고 있다.

2010년~2012년 성장을 지속한 중국의 ATL과 LISHEN은 2013년 출하량은 소폭 늘었지만 영업이익이 3.5% 이하로 줄어들 것으로 전망된다. 한편으로 2nd Tier에서 성장하여 올라온 Coslight의 경우 매년 50% 넘게 성장하고 있으며 이러한 추세는 2014년 지속될 것으로 전망하고 있다. 이러한 잠재력을 가진 2nd Tier 업체는 중국 광동성을 중심으로 20여 개의 업체가 있는 것으로 조사되었다.

 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 1월 전기에너지 특허 및 시장정보