휴대 전화나 노트 PC등의 정보통신기기의 전원으로서 탑재되는 리튬이온 배터리는 수십 이상의 부재 점수 및 재료로부터 구성된다. 하지만 그중에 핵심적인 재료는 정극 재료, 부극 재료, 세퍼레이터, 전해질·전기분해액, 집전체 등으로 볼 수 있다.

일본의 야노 경제연구소에서 지난 2008년 9월부터 올해 5월까지 리튬이온 배터리의 다섯가지 재료에 대한 세계 시장의 조사를 실시했다.

그 결과 2011년도까지의 리튬이온 배터리 수요는 휴대 전화, 노트 PC등의 휴대용 기기가 견인한다고 보여진다. 또 신규 수요로서 전동 공구나 전동 스쿠터 등 중형기기가 증가해 나갈 전망이다. 덧붙여 2012년부터 2015년경에 자동차 등에서 수요가 확대될 때 본격적인 시장이 형성될 것으로 예측하고 있다.

- 시장 개황

2008년도의 리튬이온 배터리용 △정극 재료 △부극 재료 △세퍼레이터 △전해질 △집전체 등 다섯 재료의 시장규모는 전년도 대비 116.6%의 2,142억 9백만엔으로 집계됐다.

2008년도 상반기는 전년도 출하 수량을 크게 웃도는 규모로 수요가 증가했다. 하지만 전 세계적으로 몰아친 세계 불황의 영향으로 리튬이온 배터리 수요도 침체했다.

그 결과, 2008년 11월 무렵에는 다섯가지 재료중에 출하가 정지한 재료도 있어 리튬이온 배터리 재료 시장은 전년도 대비 116.6%로 예상밖으로 부진했다.

덧붙여 주된 어플리케이션 용도는 휴대 전화, 노트 PC등의 휴대용 기기였다.

- 재료별 동향

▲ 정극 재료

2008년도의 정극 재료 시장규모는 전년도 대비 114.0%의 921억 8,400만엔이다.
정극 재료는 종래에 코발트산 리튬이 주로 사용됐으나 가격의 변동이 심하고 열안정성의 문제로 인해 그 사용이 떨어지고 있다. 대체 재료로 증가세를 보이고 있는 것은 설계 자유도가 높은 미츠모토계(코발트, 망간, 니켈을 사용)와 원재료 가격이 비교적 저렴하고 열안정성이 뛰어난 망간리튬이 있다.

또한 코발트산 리튬에 비해 염가로 고용량의 특성을 보유하고 있는 니켈산 리튬도 사용이 증가하고 있다.


▲ 부극 재료

2008년도의 부극 재료의 시장규모는 전년도 대비 115.9%의 262억엔이다.
현재는 고용량화에 적합한 인조 흑연의 출하 비율이 높으나 제품 가격이 비싸고 고용량화에 한계를 나타내고 있다. 때문에 동일한 정도의 용량을 가지고 보다 저렴한 천연 흑연의 수요가 늘어나기 시작하고 있다.

한편, 신규 재료이며 고용량화가 가능한 금속계 부극 재료도 있지만, 열안정성에 문제가 있고 제품 가격이 아직은 높기 때문에 현재는 출하가 일부에 한정되어 있다.

▲ 세퍼레이터

2008년도의 세퍼레이터 시장규모는 전년도 대비 119.7%의 668억 7,000만엔이다.
폴리프로필렌이나 폴리에틸렌등의 폴리오레핀(polyolefin)를 사용한 단층, 또는 다층의 기존 타입의 세퍼레이터가 시장의 대부분을 차지하고 있다.

그러나, 최근에 있었던 발열 사고를 계기로 안전성의 경각심이 높아지면서 이에 대한 대책이 필수가 되고 있다. 그 중으로 내열성이 높은 아라미드를 도포한 신규 세퍼레이터가 고부가 가치품으로서 제품화되고 있다.

▲ 전해질

2008년도의 전해질 시장규모는 전년도 대비 120.1%의 92억 2,100만엔이다.
주류의 전해질로는 제조 기술면에서 완성단계에 도달한 6불소인산리튬(LiPF6)으로 제품으로서의 완성도도 높다. 이 때문에 현재 최우선 과제로 제품 비용을 줄일 수 있는 방안이 모색되고 있다. 그러나 비용을 줄이기 위해서는 현재보다 더 에너지 코스트를 줄여야하고 현재의 3배 이상의 생산 규모를 갖춰야 하기 때문에 제조 프로세스에서의 비용 줄이기는 한계에 달하고 있다.

▲ 집전체

부극에서는 동박, 정극에서는 알루미늄 박이 사용되어 양 박(箔) 모두 저가격화 경쟁이 되고 있다. 2008년도의 동박의 시장규모는 전년도 대비 116.2%의 161억 9,200만엔이고 알루미늄 박 시장규모는 전년도 대비 130.4%의 35억 4,200만엔이다.

부극 동박에는 전해 동박과 압연 동박이 있지만, 전지에는 소형·고용량화가 요구되고 있기 때문에 박박(薄箔)제조에 적절한 전해 동박의 출하 비율이 압도적으로 높다.
정극 알루미늄 박은 압연박뿐이어서 가격 경쟁이 치열한 가운데 신제품을 개발해 고부가 가치 제품을 제안하는 움직임도 있다.

새로운 전지 용도인 중·대형 기기용 수요의 증가에 수반해 양박 모두 고출력에 적절한 후박수요가 증가해 나간다고 보여진다.

- 향후 전망

2011년도의 리튬 이온 배터리용 다섯 재료(정극 재료, 부극 재료, 세퍼레이터, 전해질, 집전체) 시장규모는 2,345억엔으로 예측된다.

지금까지 리튬 이온 배터리의 수요는 휴대 전화나 노트 PC등의 소형기기 용도가 대부분을 차지해 왔다. 향후 휴대전화는 지역에 따라서는 인프라로서의 역할을 담당하고 노트북은 저가격의 UMPC(울트라 모바일 PC)의 수요가 증가하고 있기 때문에 향후도 소형기기 용도는 확실히 수요가 증가해 나갈 것이다.

또한, 전동 공구, 전동 스쿠터 및 전동 어시스트 자전거 등 모터를 탑재한 동력계 기기인 중형 기기에도 리튬이온 배터리의 사용이 확대하고 있다.

이러한 용도의 확대를 받아 대기업 리튬이온 배터리 메이커는 증산계획을 연달아 발표하고 있어 향후도 리튬이온 배터리용 재료의 수요는 견조하게 증가해 나갈 것으로 예측했다.

또, 소형기기 전용에는 한층 더 고용량화, 중·대형 기기에는 고출력화, 내열성 등의 안전이 요구돼 기존의 주류 재료의 한계를 넘을 수 있도록 신규 재료가 활발히 개발되고 있다.

덧붙여 기대가 높아지는 자동차용 리튬이온 배터리 시장은 2012년부터 2015년경에 본격적으로 시장 수요가 발생할 것으로 예상해 자동차용 전지·재료 수요의 급격한 증가도 2012년 이후가 된다고 예측했다.

자동차용 전지·재료의 표준은 아직 확립되어 있지 않기 때문에 현재 상태로서는 지금까지 실적이 있는 휴대용 기기용의 재료가 베이스가 되고, 자동차 전용으로 사용되고 있다. 각 재료 메이커와도 2012년 이후의 자동차용 전지 재료 시장의 첫 시작을 향해서 연구·개발을 계속하고 있다.