9월 전기에너지 특허 및 시장정보

IT용 LIB, 2013 1Q 중국 출하량 기준 한국을 앞질러

2012년 IT용 LIB의 출하량은 4,911백만 셀로 2011년 4,525백만 셀 대비 8.5% 성장하였다. 2013년은 2012년 대비 4.7% 성장한 5,141백만 셀로 전망되며 2018년에는 7,270백만 셀에 달할 것으로 기대된다.

2013년 1사분기 전 세계 IT용 리튬이차전지 출하량은 전년 동기 대비 1.2% 성장한 1,153백만 셀로 집계되었고, 전 분기인 2012년 4사분기 대비 -7.3% 역 성장한 것으로 분석되었다. Mobile Phone과 Power Tool, Camcorder를 제외한 주요 Application이 전체적으로 감소하였으며, 특히 Notebook의 판매가 15% 이상 감소하여 2012년 SNE리서치가 예상한 1,278백만 셀보다 10% 적은 물량이 출하되었다.

국가별 출하량을 살펴보면 2013년 1분기 중국의 출하량은 462백만 셀로 점유율 40.0%를 차지하여 출하량 417백만 셀로 집계된 한국을 제치고 1위에 올랐다. 2위인 한국은 점유율 36.1%를 차지하였으며, 3위인 일본은 275백만 셀로 23.8%의 점유율을 나타냈다. 한국의 SDI와 LGC가 전 세계 시장 점유율 1, 2위를 유지하고 있으나 중국 IT시장 발전과 더불어 이차전지 산업의 전반적으로 발전하는 결과로 보인다.

중국의 Big 4인 ATL, BYD, BAK, LISHEN 이외에 Tier 2업체인 Coslight는 HP, ASUS, Lenovo 등의 Global IT업체와 중국의 IT업체인 Huawei, ZTE, CoolPAD 등에 공급량을 늘리면서 2013년 1분기 36백만 폴리머 전지를 공급하였다. 2013년 1분기부터 Coslight의 동향을 추가하여 중국의 5대 기업과 한국의 2개 기업, 일본의 3개 기업을 포함한 총 10개 기업을 분석하였다.

LIB의 타입에 따른 출하량을 보면, 각형 전지가 462백만 셀을 출하하여 점유율 40.1%를 나타내었고, 원통형 전지가 366백만 셀을 출하하여 점유율 31.8%를 나타내었다. 폴리머 전지의 경우 324백만 셀을 출하하여 28.1%로 조사되었다.

2013년 2사분기에는 Mobile Phone 및 Tablet, UltraPC의 신규 제품의 판매 증가로 전체 LIB의 출하량이 8.4% 증가한 1,250백만 셀로 예상되며 특히 Tablet 제품의 경쟁이 치열할 것으로 예상한다.

2012년 IT용 LIB의 출하량은 4,911백만 셀로 2011년 4,525백만 셀 대비 8.5% 성장하였다. 2013년은 2012년 대비 4.7% 성장한 5,141백만 셀로 전망되며 2018년에는 7,270백만 셀에 달할 것으로 기대된다.

주요 Application 별로 살펴보면, 2013년 Mobile Phone용 LIB가 2,151백만 셀로 41.8%를 차지하며 Notebook이 22.2%, Tablet이 13.6%, Power Tool이 9.1%로 전망된다. Tablet의 경우 폭발적인 성장을 보였으며 2015년에 Tablet용 LIB의 출하 비율은 20.1%로 Notebook용 LIB의 출하 비율인 19.7%를 넘어설 것으로 보이며 2018년에는 전체 출하량의 27%를 차지할 것으로 전망된다.

4대 Major Application인 Mobile Phone, Notebook, Tablet, Power Tool에서의 LIB Type에 따른 출하 비율을 살펴보면, 2012년 각형 전지가 1,728백만 셀을 출하하여 41.5%의 비율을 유지하였고 원통형 전지가 1,483백만 셀을 출하하여 35.6%, 폴리머 전지가 958백만 셀을 출하하여 23.0%를 달성하였다. Major Application의 Type 별 출하비율의 경향은 Tablet의 고성장, UltraPC 및 Hybrid PC(Tablet+Laptop 겸용), 그리고 Smart Phone 제품 다양성에 따라 폴리머 전지의 비중이 점차 높아질 것으로 보이며 2013년 원통형 전지를 추월한 폴리머 전지의 점유율은 2018년 64.1%까지 성장할 것으로 전망된다. <자료: SNS리서치>

UHD TV market Insight (2011~2016)

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 불구하고 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 생산할 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 내수시장을 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 첫해 가 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) TV 시대가 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.

<자료: SNS리서치>

LED 시스템 조명 기술 동향 및 시장 전망 (2012~2020)

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 IT 기술과 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 급성장할 것으로 전망된다. 2020년까지의 각 부문 별 침투율 전망을 하였다. 정부정책 및 증가하는 전기료 등을 고려하면 산업용 분야가 가장 많이 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 가속화 할 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 고성장 할 것으로 예상한다.

<자료: SNS리서치>

점점 더 증가하고 있는 인산철(LFP)계 양극재 특허

리튬이차 전지의 양극재로써 비싼 LCO를 대체할 수 있는 소재로 LFP(Lithium Iron Phosphate)에 대한 관심이 높다. LFP는 Olivine 구조로 되어 있어 구조적 안정성이 뛰어나 이차전지 적용 시 안전성을 담보할 수 있고, 에너지 밀도를 개선하는 기술이 개발되고 있으며 무엇보다도 값이 저렴하다. 이차전지 업계에서는 양극재로서 LFP의 시장이 커질 것으로 판단하여 생산 시설에 대한 투자와 제품개발 투자를 진행한다.

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 추진되어 왔다.

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.

이에 SNE에서는 리튬이온 이차전지의 LFP계 양극재 분야에 대한 핵심특허 분석을 실시하였다. 핵심특허 분석에서 제공되는 특허정보는 기술정보, 경영정보 및 권리정보를 포함하고 있는 문헌으로, 이러한 특허정보의 활용을 통해서 관련 선행기술 및 선행기술의 문제점, 관련기술의 흐름, 새로운 Idea의 발굴 및 문제점에 대한 해결방안 등에 대한 정보를 얻을 수 있으며 제3자 권리범위 확인을 통하여 사전에 특허분쟁을 예방하거나 대비할 수도 있다. <자료: SNS리서치>

결정질 실리콘 고효율 태양전지 특허분석

SNE 리서치에서는 현재 태양광 시장에서 최대 이슈가 되고 있는 결정질 실리콘 태양전지의 고효율화를 위한 요소를 기술별로 자세히 다루고 주요 기업 현황, 주요 기업의 연구개발 동향, 주요 특허 현황, 기술 발전 추이 등을 파악할 수 있도록 ‘결정질 실리콘 고효율 태양전지 특허분석’ 리포트를 발간하였다.

핵심특허 분석에서 제공되는 특허정보는 기술정보 및 권리정보를 포함하고 있는 문헌으로 이러한 특허정보의 활용을 통해서 관련 선행기술 및 선행기술의 문제점, 관련기술의 흐름, 새로운 Idea의 발굴 및 문제점에 대한 해결방안 등에 대한 정보를 얻을 수 있으며 제3자 권리범위 확인을 통하여 사전에 특허분쟁을 예방하거나 대비할 수도 있다.

본 보고서에서는 2013년 5월까지 발행된 한국, 미국, 일본, 유럽의 고효율 태양전지 제조방법 분야의 특허를 대상으로 모집단 2,512건 중 578건의 유효특허를 선별하였으며 고효율 태양전지 제조방법에 따라 총 여섯 가지의 영역별로 구분하여 분석을 실시하였다.

최근 5년 동안의 출원 되어 등록된 특허 기준 세계 등록 특허 점유율 TOP 5는, LG Elec. 社(83건), Hyundai Heavy Industries 社(79건), Applied Materials 社(22건), Samsung 社(20건), Sunpower 社(15건)로 나타났다.

또한 주요 특허권자별 연구 개발의 강점 요소를 분석한 결과, LG Elec. 社, Hyndai Heavy Industries 社, Sharp 社는 다양한 기술 분류의 기술에 대해 고른 연구 개발을 진행해 왔지만 Sanyo 社, Applied Materials 社, Sunpower 社는 Cell Structure 기술에 연구 개발의 강점이 있는 것으로 파악되었다. <자료: SNS리서치>

2016년 리튬이온 이차전지 음극재 9천억 시장규모

2012년 음극재 시장 규모는 5천600백억원 규모로 집계되었다. 출하 기준으로 볼 때 43,012톤을 전 세계적으로 출하된 것으로 전망되었다. 리튬이차전지 성장과 더불어 음극재 연평균 성장률(2011~2016년)은 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/ESS 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 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 많이 증가하고 있다. <자료: SNS리서치>

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>

전기에너지 특허 및 시장정보

6인치 기판 LED칩 제조원가, 2015년부터 4인치 앞설 것

2016년 리튬이온 이차전지 음극재 9천억 시장규모

2012년 음극재 시장 규모는 5천6백억원 규모로 집계되었다. 출하 기준으로 볼 때 43,012톤을 전 세계적으로 출하된 것으로 전망되었다. 리튬이차전지 성장과 더불어 음극재 연평균 성장률(2011~2016년)은 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 성장의 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 스마트폰에 요구되는 배터리 용량 3,000mAh 이상으로 증가하고 Tablet, Ultra PC 등이 4,000mA 이상의 대용량 리튬폴리머 전지를 사용하면서 요구되는 음극재 수요 역시 많이 증가하고 있다. <출처: SNS리서치>

전기자동차용 LIB 기술 이슈 및 시장 전망 (2011~2020)

현재 전기자동차용으로 채용 중인 배터리의 에너지밀도, 가격, 안전성, 저온 성능, 장기신뢰성과 같은 이슈가 있다. 이러한 이슈 문제들을 해결하기 위한 솔루션으로 어떠한 기술들이 개발되고 적용되고 있을까.

전기자동차용 배터리 시장을 살펴보면, 전기자동차 시장은 2011년 91만대에서 2020년에는 1,857대까지 전망되는 가운데 채용되는 전기자동차용 배터리 시장은 2011년 1.4GWh(2.6 Bil.$)서 2020년에는 84.1GWh(28.8 Bil.$)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. <출처: SNS리서치>

고효율 결정질 Si 태양전지 기술 및 시장전망

전통적으로 대표격인 고효율 결정질 태양전지는 Sunpower의 IBC(Interdigitated Back Contact)와 Sanyo의 HIT(Hetero-junction with Intrinsic Thin-film)이 있으며 이들은 일반 결정질 태양전지에 비해 효율이 3~4% 이상 월등히 높지만 고가의 공정 기술 및 웨이퍼(n-type)가 필요해 가격이 40% 이상 비싸, 최근과 같이 저가격으로 형성된 태양광 시장에서 큰 호응을 얻기가 쉽지 않은 상황이다.

이러한 상황을 발판삼아 2011년 전후로 중국 업체들이 ‘China Brand’ 이미지를 높이고 시장 점유율을 확대하기 위해서 저가의 공정 기술 및 웨이퍼(p-type, multi-crystalline) 적용이 가능한 Selective Emitter, MWT (Metallization Wrap-through), EWT(Emitter Wrap-through), Bifacial 등으로 관심을 돌려 활발하게 기술 개발을 진행 중이다.

Selective Emitter의 경우 China Sunergy가 2007년부터 기존 양산라인을 호환하면서 소량 양산하고 있었으며, MWT는 Photovoltech가 2003년부터 Pilot Line을 기반으로 소량으로 제작해왔다. 이후 2010년 Suntech의 Pluto Cell(Selective Emitter)과 Yingli의 Bifacial 셀이 시장에 진출하고 2011년에는 Canadian Solar의 MWT도 상업화되면서 2010년~2011년 사이 고효율 태양전지의 폭발적인 성장이 진행되었다. 이에 2010년에 1GW의 생산량을 보인 고효율 태양전지 시장은 2012년 2.9GW를 기록하였고 2015년에는 7.4GW로 성장할 것으로 예상한다. <출처: SNS리서치>

UHD TV market Insight (2011~2016)

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 불구하고 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 패널들이 개발 양산되면서 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 내수시장을 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. <출처: SNS리서치>

6인치 LED칩 제조원가, 2015년 4인치 앞설 것

2015년부터 6인치 기판에서 생산된 LED칩 제조원가 경쟁력이 4인치를 앞설 것으로 보인다.

IHS Inc.(NYSE:IHS)에 인수된 디스플레이뱅크(www.displaybank.com)가 최근 발행한 ‘LED Cost Analysis and Price Forecast 2013’에 따르면, 6인치 기판에서 생산된 LED칩(1000×1000μm) 제조 비용은 2015년에 미화 0.031달러를 기록하며 4인치에서 생산되는 제조 비용보다 낮아질 것으로 분석됐다. 주요 원인으로는 6인치 기판 공급가의 하락과 Epitaxy 기술 개선으로 인해 수율이 대폭 향상되는 것을 꼽았다.

LED 패키지 업체들은 LED칩뿐만 아니라 Leadframe, Wire, Phosphor 등을 구매하여 조립하고 있어 원가 비중이 높은 LED칩의 단가 인하 요구가 높다. 이에 따라 LED칩 제조 업체들은 대구경 전환과 원재료 비용 및 Epitaxy 기술 개선으로 원가 경쟁에서 우위를 가지는 것이 중요하다고 손승규 책임 연구원은 전했다. 또한, 현재 LED 조명 제품의 가격이 계속 하락하고 있어 LED 관련 부품 및 반제품의 가격도 계속해서 떨어질 것이라고 덧붙였다. <출처: IHS 디스플레이뱅크>

원자력 발전 향후 정책 방향 ‘관리·억제 방향으로’

노후화, 부품 문제, 잇따른 가동중단 등으로 꾸준히 이슈가 되고 있는 원자력 발전소의 향후 운영 정책에 대해 운영 중인 원전을 잘 관리하는 것을 중심으로 추가 건설은 하지 말아야 한다는 의견이 가장 많았다.

여론조사 전문기관 모노리서치(대표 이형수)는 지난 5월 29일 전국 성인남녀 1,101명을 대상으로 원전 정책 의견조사를 실시한 결과 39.5%가 ‘기존 원전 관리 중심의 억제정책’, 32.1%가 ‘추가 원전 건설 등의 확대 정책’, 8.8%가 ‘전면 가동 중단 등 적극적인 반원전 정책’을 지목했다. ‘잘 모름’은 19.6%였다.

‘억제 정책’은 20대(54.4%)와 경북권(49.7%), 학생(81.9%)에서, ‘확대 정책’은 50대(38.5%)와 서울권(37.5%), 자영업(43.3%)에서, ‘반원전 정책’은 30대(17.0%)와 충청권(11.6%), 사무/관리직(11.9%)에서 응답률이 높았다.

정당지지도별로는 새누리당 지지 응답자가 ‘확대 정책(38.7%) 〉 억제 정책(37.0%) 〉 반원전 정책(5.7%)’, 민주당 지지 응답자가 ‘억제 정책(45.0%) 〉 확대 정책(28.0%) 〉 반원전 정책(11.7%)’의 응답률을 보였다.

조사를 진행한 모노리서치의 이재환 선임연구원은 “이웃 일본의 후쿠시마 원전 유출 사고 등으로 위험하다는 인식과 함께 정부의 수출정책 등으로 호감도가 올라간 원전에 대한 찬반 여론이 팽팽하게 형성돼 있음을 보여주는 조사 결과”라고 밝혔다.

이번 조사는 지난 5월 29일 저녁 전국 19세 이상 남녀 1,101명을 대상으로 일반전화 RDD(무작위 임의걸기) IVR(ARS) 방식으로 조사했으며 성별, 연령별, 권역별 인구비례에 따라 가중치를 부여했다. 표본오차는 95% 신뢰 수준에서 ±2.95%p이다. <출처: 모노리서치>

태양 에너지와 풍력 에너지 산업 내 주파수 인버터 시장

신재생 에너지 부문 관련한 정책 변화와 계속되는 재정위기가 유럽 전반 태양열 및 풍력 에너지 산업 내의 주파수 인버터 시장에 중대한 영향을 미치기 시작했다. 축소된 보조금이 근시일 내에 유럽 해당 시장을 약화시킬 것으로 전망되는 한편, 낮은 유지보수 비용과 높은 투자 수익률(ROI) 보장이 이 어려운 시기에도 주파수 인버터 시장을 버티게 하는 요인들로 꼽히고 있다.

한편 유럽과는 달리, 아시아나 북미 지역 등 다른 지역에서는 해당 시장 성장 잠재력이 강력할 것으로 기대된다.

프로스트 앤 설리번 한국 지사가 발표한 ‘태양 에너지와 풍력 에너지 산업 내 주파수 인버터 시장 전략 분석 보고서(Strategic Analysis of the Frequency Inverters Market in Solar and Wind Energy Industry, http://www.motors.frost.com)’에 따르면, 2011년 세계 주파수 인버터 시장 수익이 태양열 산업 내에서는 약 60억, 풍력 에너지 산업 내에서는 약 28억 4천만달러의 이익을 거둔 것으로 조사됐으며, 2018년 이 두 산업 내에서의 시장 수익은 145억 8천만달러와 70억 9천만달러에 달할 것으로 전망됐다.

유럽은 정책 변화로 인해 앞으로 2년 이내에 신재생 에너지 부문 세금이 높아지고 보조금이나 투자금은 줄어들 것으로 예상한다. 여기에 발전 차액지원제도(feed-in tariffs)가 늘어난 점도 신재생 에너지 부문의 투자를 억제시킬 수 있을 것으로 우려된다.

프로스트 앤 설리번 산업 자동화 및 공정 제어 산업부의 시바쿠마르 나라야나스와미(Sivakumar Narayanaswamy) 산업 연구원은 “이런 변화들이 단기간에는 주파수 인버터 시장에 큰 영향을 미치겠지만, 중-장기에 접어들면서 영향력이 어느 정도 누그러질 것으로 보인다. 시장 참여업체들은 운영비를 줄이고 지속 가능한 전략들을 개발해 이 새로운 정책들에 대비하고 있다”고 전했다.

태양열 에너지와 풍력 에너지 산업 내 주파수 인버터 제조업체들은 재정위기로 인한 투자 위축 현상을 해결하기 위해 안간힘을 쓰고 있다. 이런 상황에서도 주파수 인버터의 낮은 유지보수 비용과 높은 투자 수익률은 주파수 인버터의 지속적인 활용을 장려하는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다.

나라야나스와미 연구원은 “태양열 인버터는 높은 내구성과 낮은 수명주기 비용에 힘입어 다른 인버터 제품 대비 유지보수 비용을 약 10% 절감시킬 수 있다”고 전했다.

풍력 에너지 인버터 제품들의 평균 수명은 8~10년 정도다. 제품 품질과 내구성 향상을 위한 더 많은 노력이 유지보수 비용을 더욱 줄여 비용 절약에 도움을 줄 수 있다.

신속한 투자회수 역시 태양열 에너지와 풍력 에너지 산업 내에서 주파수 인버터에 대한 지속적인 수요 창출을 이끌어내는 요인이다. 이런 제품들이 에너지 최적화를 가능케 하고 에너지 절약에 큰 힘이 될 것으로 기대된다. <출처: 프로스트 앤 설리번 인터내셔널>