8월 전기에너지 특허 및 시장정보

 

 

8월 전기에너지 특허 및 시장정보

 

    

 

전기자동차용 LIB 기술 이슈 및 시장

전기자동차는 1828년에 헝가리의 Anyos Jedlik가 전기자동차 모형인 전동기 실험용 장치를 고안한 것을 시초로 하여 1890년대에는 Morrison Electric Vehicle을 비롯하여 Baker, Columbia 등 전기자동차와 관련된 다양한 회사들이 미국에 설립되었으며 1899년에는 세계적으로 전기자동차가 내연기관 자동차보다 많이 팔린 시기로 알려졌다.

1904년에는 미국 EV Company는 2,000대의 택시, 트럭 및 버스를 제작하고 뉴욕에서 시카고로 택시 및 자동차 렌털 사업을 확장하였으며 약 57개 중소기업에서 약 4,000대의 전기자동차를 생산하였다.

하지만 1900년대 초에 전기자동차가 시장에서 주역이 되지 못하고 내연기관 자동차에 자리를 넘겨주게 된 이유는 현재 2000년대 초반까지 와서도 전기자동차가 괄목할 만한 성장을 하지 못하는 이유하고 똑같은 상황이다.

즉, 배터리 채용으로 인해 전기자동차는 내연기관 자동차보다 가격이 고가였고, 전기자동차는 내연기관 자동차에 비해 속도가 느리고 이동거리가 짧았을 뿐만 아니라 하루가 다르게 발전하는 내연기관 자동차의 고성능화를 따라가지 못해 점점 사용도가 현저하게 감소하여 그 자리를 잃게 된 것이다.

이렇듯 전기자동차가 널리 대중화되는데 걸림돌이 되고 있는 문제점은 채용되고 있는 전기모터 구동용 배터리로부터 발생하고 있으며 배터리 기술 개발이 전기자동차의 시장을 확대할 열쇠로 볼 수 있다. 전기자동차에 사용되는 배터리는 전통적인 납축전지, Ni-MH전지에 이어 현재는 리튬이온 이차전지가 가장 많은 관심을 끌고 있으며 Li-S, Redox flow전지 등 새로운 이차전지에 대한 접목도 검토되고 있다.

현재 전기자동차용으로 채용 중인 배터리의 에너지밀도, 가격, 안전성, 저온 성능, 장기신뢰성과 같은 이슈와 문제 해결하기 위한 솔루션들이 개발되고 적용되고 있다.

전기자동차용 배터리 시장을 살펴보면, 전기자동차 시장은 2011년 91만대에서 2020년에는 1,857대까지 전망되는 가운데 채용되는 전기자동차용 배터리 시장은 2011년 1.4GWh(2.6 Bil.$)에서 2020년은 84.1GWh(28.8 Bil.$)까지 성장할 것으로 기대되고 있다.

지금까지 Toyota의 HEV에 채용되는 Ni-MH가 전기자동차용 배터리 시장을 주도해 왔으나, 배터리 용량이 기존 HEV보다 20배 내외가 더 큰 PHEV 및 BEV의 판매량이 점진적으로 증가하고 경쟁사들의 차별화 전략으로 LIB가 채용된 전기자동차 라인업이 급속히 확대되면서 LIB 시장 점유율은 2011년 56.4%에서 2020년에는 91.8%까지 증가할 것으로 전망된다. 비록 PHEV 및 BEV는 HEV에 비해 판매량이 현저히 적지만 배터리 용량이 수십 배 크면서 이들 PHEV 및 BEV가 향후 전기자동차용 배터리 시장을 이끌어 갈 것으로 예상한다.

 

 

 

전기자동차용 충전기 산업 및 표준화 동향과 시장

각국 정부는 차량에서 발생하는 환경 유해 가스 규제를 강화하면서 친환경 차량인 PEV(Plug in EV: PHEV, BEV) 도입을 정책적으로 추진하고 있다. 이에 따른 전기차 보급 활성화를 위해서 각국 정부는 주요 대도시를 중심으로 공공용 충전 인프라 구축을 위해 완속 및 급속 충전기를 보급하고 있다.

일본은 전기차 보급뿐만 아니라 산업 육성을 위해서 올 2013년 1월에는 향후 1년 동안 10만대의 충전기를 보급하겠다는 야심 찬 목표를 발표까지 하고 있다. 정부 주도의 공공용 충전 인프라(Non-Residential Level 2) 구축과 지속적인 전기차의 개인 보급에 따른 가정용 충전기(Residential Level 1) 보급 확대로 이러한 전기차용 충전기 시장은 2012년 14만 6천대에서 2020년에 444만대 규모로 CAGR 60% 성장이 전망된다.

또한 충전기 매출액 규모는 2012년 2억달러에서 2020년에는 21억달러 규모로 약 10배 이상의 성장이 예상된다. 기술개발 초기 단계에 있는 전기차용 무선 충전기는 일본에서 표준 규격이 발표되는 2015년 이후에나 상업적인 시장이 형성될 것으로 보이고 있다.

한편 최근 전기차의 충전시간을 단축하기 위한 급속충전기(DC Faster Charger) 보급도 점진적으로 확대되는 상황에서 기존 일본 CHAdeMO 중심의 급속 충전 규격이 시장의 주류로 이루어졌으나 최근 들어서 유럽 및 미국의 자동차 업체들이 콤보방식의 충전 규격을 독자적으로 추진하면서 전기차 충전 규격이 양립화 조짐을 보이고 이에 따른 주도권 싸움이 전기차 시장에서 한창 벌어지고 있다. 또한 중국도 자국 산업 및 시장을 보호하기 위해서 독자적으로 충전 규격을 만들어 가고 있다.

 

 

 

<2012년 4Q> 전 세계 분기별 IT용 LIB 시장 전망

2012년 전 세계 LIB의 공급 능력은 2011년 5,858백만 셀, 2012년 6,567백만 셀로 2011년 대비 2012년에 12.1%가 증가하였다. 반면 전 세계 LIB 출하량은 2011년 4,525백만 셀, 2012년 4,911백만 셀로 2011년 대비 2012년에 8.5%가 증가하여 전 세계 IT용 LIB의 공급 능력 대비 출하량의 비율이 감소하였다.

각 Type 별로 자세히 보면 폴리머 전지의 경우 LIB의 공급 능력이 2011년에 1,030백만 셀, 2012년에 1,478백만 셀로 43.5%가 성장하였고 출하량은 2011년에 788백만 셀, 2012년에 1,281백만 셀로 62.6%가 성장하여 가동률이 76.5%에서 86.7%로 증가하였다. 원통형 전지의 경우 LIB의 공급 능력이 2011년 2,403백만 셀, 2012년 2,421백만 셀로 0.7% 증가하였으나 출하량이 2011년 1,766백만 셀, 2012년 1,641백만 셀로 -7.1% 역성장하면서 가동률이 73.5%에서 67.8%로 감소하였다.

각형 전지의 경우 LIB의 공급 능력이 2011년 2,425백만 셀, 2012년 2,669백만 셀로 10.1% 증가하였고 출하량은 2011년 1,971백만 셀, 2012년 1,986백만 셀로 0.9% 증가하여 가동률이 81.3%에서 74.5%로 감소하였다.

2013년 업체별 투자 계획에 따라 전 세계 LIB의 공급 능력은 7,161백만 셀로 집계되었으며 특히 폴리머 전지의 투자에 집중되고 있어 폴리머 전지 출하에 따른 고객사 확보의 경쟁이 치열할 것으로 전망된다.

또한 원통형 전지의 생산 라인에 투자하지 않더라도 원통형 전지의 생산라인 가동 비율이 70% 이하로 떨어진 상황에서 업체별로 남는 원통형 전지의 Capacity를 해결할 신규 Application의 발굴이 중요한 문제로 떠오르고 있다.

 

 

 

UHD TV Market Insight

2010년부터 지속하고 있는 미국 및 유럽의 천문학적인 재정적자 및 유가급등에 따른 경기 악화가 지속하면서 세계경기도 동반하여 하락하였고 각국의 소비자들은 지갑을 닫으면서 생계에 필요한 최소한의 지출만을 하여 신제품 출시에도 실판매로 연결되지 못했고 교체시기가 지난 제품들도 신제품으로 교체되지 않고 기존 보유 제품을 지속 사용하는 생계형 소비 패턴이 지속하고 있는 현실이다.

대형 LCD 패널 가격이 지속적으로 하락하여 대형 TV를 선호하는 소비자들의 수용할 수 있는 가격대로 근접하면서 50인치 이상 초대형(Super Large) 고해상도(4K2K: UD) TV 시장이 빠른 속도로 성장하고 있다.

LCD 패널의 급속한 가격 하락과 경기 침체에 따른 수익성 악화에 따라 차세대 대형 Line 투자를 하기가 어려운 각 LCD 패널 업체들은 감가상각이 끝난 Line(8세대 이하)들을 사용하여 현재의 약 90%~95% 수준인 Glass 효율을 95%~98% 수준으로 끌어올리는 개선을 위해 한 장의 원판 유리에서 Size가 다른 모델을 동시에 생산하는 방법으로 MMG(Multi Model Glass)을 추진하면서 MMG와 Glass 효율 극대화를 통한 새로운 Size와 초고해상도를 지원하는 초대형의 새로운 패널들을 개발 양산하면서 새로운 Size의 Panel과 Set 제품들이 중국시장을 시작으로 전 세계 시장으로 확대 판매되기 시작하였다.

최근에 디지털 TV(FHD: 1920×1080)를 뛰어넘는 새로운 차별화 시장을 겨냥한 4K2K(UD: 3840×2160) TV가 출시되고 있고 수년 전부터 일본에서 NHK를 중심으로 디지털 TV의 세대를 위한 SHV(Super High Vision: 8K4K)의 초고해상도화를 연구 개발을 추진하고 있으며 Sony, Sharp, Panasonic 등 글로벌 TV 시장의 주도권을 빼앗긴 일본 업체들과 거대 중국 내수시장의 선점을 위해 중국 Local 6대 업체들의 적극적인 제품 개발과 마케팅 전략이 전개되고 있다.

2012년 LCD패널 기준으로 각 LCD제조사의 출하량은 약 63K로 집계되었다. 올해는 TV제조사들의 제품 라인업 확대로 총 2.6백만대가 출하될 것으로 예상한다. 2013년 전 세계 TV출하량을 235,1백만대로 추산되며 UHD는 1.1%를 점유하여 올해가 UHD TV가 본격 성장을 시작하는 첫해가 될 것이다.

이는 소비자들이 스마트폰을 비롯한 다양한 고해상도 기기에 익숙해 고해상도에 대한 가치를 충분히 인식하고 있으며 LCD 패널 업체들도 대형 패널로 새로운 돌파구를 열고 싶어하기 때문에 4K2K(UD) TV시대가 생각보다 빨리 도래할 것으로 보인다.

실제 50인치 이상 대형 패널에서 FHD(1920×1080) 해상도는 고화질을 제공하기에는 부족한 해상도이다. 현재 차세대 Display 기술로 한국/일본/대만/중국에서 핵심 역량을 집중하고 있는 OLED 산업의 키워드는 최신 기술이 아니라 양산능력과 공정기술이며 향후 TV시장에서는 대면적 및 고해상도(4K2K 이상)에 적합하고 양산 수율이 기존 LCD 수준 정도의 높은 증착 기술이 OLED 표준 증착 방식이 될 것이며 사업의 성패를 좌우할 것이다.

 

 

 

LED 시스템 조명 기술 동향 및 시장 전망

LED 시스템 조명 시장이 움직인다. 2020년 LED 시스템 조명 시장 $55Billion 전망된다.

LED 조명은 에너지 산업이라는 관점에서 세계 각국의 지원 및 법제화를 통해 시장이 본격적으로 형성되는 단계에 와 있다. LED 시스템 조명은 IT기술과 LED 조명과의 결합을 통해 획기적 에너지 절감이 가능하고 인간중심, 친환경, 그리고 사용자 요구 환경에 부합되는 Contents가 내장된 다기능 솔루션을 사용자 요구사항에 맞추어 실시간으로 제공하는 산업간, 기술 융합형 시스템화된 차세대 조명이라고 할 수 있다.

이러한 것을 바탕으로 LED 시스템 조명은 LED 조명이 주는 에너지 절감 효과를 더욱 크게 해주고 더 나아가 인간의 감성과 반응하는 효과를 줄 수 있기 때문에 조명의 패러다임 변화를 가져오는 신조명 시대를 여는 기술이라고 할 수 있다.

통상적으로 LED 조명을 시스템 조명으로 전환하면 지능형 통합 관리, 센서 연동, 맞춤형 상황 관리 등을 통하여 추가로 50% 이상의 절전이 가능하다.

이에 따라 LED 시스템 조명은 먼저 상업용 건물을 중심으로 시장이 형성되고 이어서 산업용, Outdoor, 주거용 등으로 확산할 것으로 전망된다.

LED 시스템 조명은 2013년~2015년은 시장형성기로 판된되고 2016년 이후 급성장을 할 것으로 전망된다. 2020년까지의 각 부문 별 침투율 전망을 하였다. 정부정책 및 증가하는 전기료 등을 고려하면 산업용 분야가 가장 매우 증가하여 2020년 산업용 LED 조명 판매량의 약 18% 선까지 증가할 것으로 전망된다.

이어서 상업용도 현재 Lighting Control 중 EMS 기능이 설치된 비율(미국 내 건물 중 18%) 부근까지는 침투할 것으로 전망한다. 이러한 부분은 상업용 빌딩에 대한 각국의 정책, 법적 규제 등에 따라 보다 가속화될 수도 있다. 특히, 건물에너지관리시스템(BEMS)과 연계되어 성장이 가속할 것으로 전망된다.

LED 시스템 조명의 시장은 2013년을 기점으로 형성되기 시작하여 2015년부터는 급성장을 할 것으로 전망된다. 금액으로는 2012년 93백만$에서 2020년 55,075백만$로 연평균 92.4%의 고성장할 것으로 예상한다.

 

 

 

2016년 리튬이온 이차전지 음극재 9천억 시장규모

2012년 음극재 시장 규모는 5천 600백억원 규모로 집계되었다. 출하 기준으로 볼 때 43,012톤을 전 세계적으로 출하된 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 기대된다. 2016년 음극재 시장은 한화 약 9천억원 시장규모에 이를 것으로 전망하고 있다.

애초 전망과 다르게 xEV/ESS의 성장이 매우 더디게 성장하고 있지만 IT에 사용되는 원통형, 각형, 폴리머(파우치) 전지의 용량이 증대되면서 음극재에 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 보인다. 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 매우 증가하고 있다.

<자료: SNS리서치>

 

 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 8월 전기에너지 특허 및 시장정보