▲ 이차전지 분리막 시장 전망(자료:SNE리서치)

전기차 시장 확대에 따른 이차전지 수요 급증으로 주요 소재 중 하나인 분리막 시장도 급격히 성장할 것이라는 전망이 나왔다.

전기차용 이차전지 시장조사업체 SNE리서치가 18일 발표한 ‘2020년 리튬이온 이차전지(LIB) 분리막 기술동향 및 시장전망’ 보고서에 따르면 LIB 분리막 시장 연평균 성장률은 2019년부터 오는 2025년까지 38%에 달할 전망이다.

분리막은 LIB의 주요 소재로 양극활물질과 음극 활물질의 물리적 접촉을 막아 단락을 방지하는 동시에 이온이 오가는 통로 역할을 한다.

2019년 전세계 LIB 분리막의 수요는 총 28억제곱미터(㎡)로 2025년에는 약 193억㎡로 늘어날 전망이다. 습식분리막과 건식분리막의 비율은 2019년 약 62:38에서 2025년 72:28 수준이 될 것으로 예상됐다.

이같은 습식분리막의 수요 증대는 승용 전기차 보급 활성화에 따른 것이다. 습식분리막은 제조 공정이 복잡하고 필요로 하는 소재가 상대적으로 많다. 이 때문에 단가는 건식분리막 대비 높지만 박막화가 가능해 높은 에너지밀도를 확보하기에 용이해 일반적으로 승용 전기차용 LIB에 많이 사용된다.

반면 건식분리막의 경우 제조 단가가 낮지만 박막화가 어렵다. 이 때문에 높은 에너지밀도를 요구하지 않는 에너지저장장치(ESS)나 전기 시내버스 등에 주로 사용된다.

2018년 기준 전체 분리막 업체별 출하량 순위는 일본의 아사히카세이가 5억2,300만㎡로 전체 시장의 13%를 차지하며 1위를 기록했다. 아사히카세이가 인수한 건식 분리막 제조업체 셀가드의 출하량을 합하면 총 출하량 약 7억㎡로 시장점유율은 17%에 달한다.

이어 중국의 SEM(4억6,900만㎡, 12%), 일본의 도레이(3억5천만㎡, 9%), 한국의 SK이노베이션(3억 4천만㎡, 8%), 중국의 시니어(2억3천만㎡, 6%)가 뒤를 이었다.

분리막 제조 업체들은 분리막의 박막화를 통한 에너지밀도 상승을 꾀하는 동시에 안전성을 강화하기 위한 연구를 진행 중이다. 특히 최근 몇 년간 발생한 LIB 화재 사고로부터 안전성을 확보하기 위해 난연 특성 분리막 연구가 주목받는 추세다.

기존 유기물 분리막은 외부 요인으로 인해 화재에 노출된 경우 불에 닿는 순간 연소되어 단락이 발생한다. 이 때문에 양극과 음극이 물리적으로 닿으며 열 폭주 등의 큰 화재로 이어진다. 난연 특성 분리막은 외부 충격 또는 화재에 전지가 노출됐을 경우 발생할 수 있는 단락을 지연하거나 막는다.

SNE리서치 관계자는 “LIB는 최근 자동차 외에 무선 이어폰 등 웨어러블 기기에 많이 사용되기 시작해 더 높은 기준의 안전성을 요구받고 있다”며 “전고체 전지의 개발 및 상용화가 아직 먼 미래의 일이라는 점을 감안했을 때 안전성이 강화된 난연 분리막의 수요는 더욱 늘어날 전망”이라고 말했다.