에이프로 사업보고서 (2022.12)
7. 기타 참고사항

가. 주요 지적재산권 보유 현황

구분	내용	권리자	출원일	등록일	적용제품	출원국

특허권	2차전지 포메이션장치
등록번호: 10-1024318호	(주)에이프로	10.03.24	11.03.16	2차전지
충방전기	대한민국

특허권	이차전지용 포메이션장치
등록번호: 10-1381772호	(주)에이프로	13.08.01	14.03.31

특허권	배터리 충방전 장치용 냉각장치
등록번호: 10-1816843호	(주)에이프로	16.12.19	18.01.03

특허권	영전압 방전 장치등록번호: 10-2315046호	(주)에이프로	20.09.01	21.10.14

특허권	포워드-플라이백 버스 컨버터
등록번호: 10-1832296호	(주)에이프로	16.04.26	18.02.20	대한민국PCT

특허권	포워드-플라이백 버스 컨버터의 2차축 권선을 위한 코어부, 이에 삽입가능한 동박 및 포워드-플라이백 컨버터
등록번호: 10-1830788호	(주)에이프로	16.05.04	18.02.13

특허권	DC-DC 컨버터 및 이를 포함하는 2단 전력단 컨버터
등록번호: 10-1935452호	(주)에이프로	16.09.06	18.12.28

특허권	싸이클러용 영전압 방전회로 장치 등록번호: 10-2316715호	(주)에이프로	20.03.09	21.10.19

특허권	파우치형 배터리의 충방전 장치등록번호: 10-238647 호	(주)에이프로	20.03.26	21.10.19

출원	원통형 이차전지 디개싱 장치출원번호: 10-2020-0172984	(주)에이프로	20.12.11	-

특허권	가압 활성화 장치용 전극 리드 그립퍼 및 이를
구비한 가압 지그
등록번호: 10-2357106호
등록번호: 10-2357107호	(주)에이프로	20.01.30	22.01.25	2차전지충방전기Jig
Formation	대한민국PCT

특허권	파우치형 배터리의 충방전용 그립퍼 및 이를 구비한
파우치형 배터리의 충방전 장치
등록번호: 10-2363196호	(주)에이프로	20.01.31	22.02.10

특허권	디개싱 유닛을 구비한 가압 활성화 장치
등록번호: 10-2332132호	(주)에이프로	20.11.03	21.11.24

특허권	가압 활성화 장치등록번호 : 10-2422273 호	(주)에이프로	20.03.26	22.07.13	대한민국

출원	이재 유닛을 구비한 가압 활성화 장치 출원번호: 10-2021-0014161	(주)에이프로	21.02.01	-

출원	배터리 셀의 단락 검사부를 구비하는 가압 활성화 장치 출원번호: 10-2021-001416	(주)에이프로	21.02.01	-

출원	디개싱 공정이 수행되는 가압 활성화 장치
출원번호: 10-2021-0160333호	(주)에이프로	21.11.19	-

특허권	디개싱 유닛을 구비한 가압 활성화 장치 등록번호 : 10-2332132 호	(주)에이프로	21.11.03	21.11.24

출원	다단 구조 가압 활성화 장치 출원번호 : 10-2022-0004401 호	(주)에이프로	22.01.12	-

출원	배터리 셀 그립퍼 출원번호 : 10-2022-00990338 호	(주)에이프로	22.07.21	-

출원	프로브 핀, 배터리 셀 고정모듈 및 그를 포함하는 배터리 셀 검사장치 출원번호 : 10-2022-0090311 호	(주)에이프로	22.07.21	-

출원	배터리 셀 트랜스퍼 및 그를 포함하는 배터리 셀 이송장치 출원번호 : 10-2022-0090327 호	(주)에이프로	22.07.21	-

출원	가압프레스, 지그 플레이트 및 그를 포함하는 배터리 셀 검사 장치 출원번호 : 10-2022-0090320 호	(주)에이프로	22.07.21	-

출원	배터리 충전특성을 향상시킨 배터리 활성화 장치 출원번호 : 10-2022-0140371 호	(주)에이프로	22.10.27	-

특허권	나노입자를 활용한 유기 발광 다이오드
등록번호: 10-2027304호	(주)에이프로	18.05.15	19.09.25	-

특허권	에너지 장벽을 이용한 다중 도핑 고연색 단일 발광층의 백색 유기 발광 다이오드
등록번호: 10-2039452호	(주)에이프로	18.05.15	19.10.28	-

특허권	나노 파티클 공정법을 이용한 유연 기판용 백색 유기 발광 다이오드
등록번호: 10-2097380호	(주)에이프로	18.05.15	20.03.31	-

출원	나노 입자를 구비한 리튬 이온 전지용 양극재 구조와 그의 제조 방법출원번호: 10-2021-0100320호	(주)에이프로	21.07.30	-	-

출원	균일한 파장대역의 광을 조사할 수 있는 VCSEL 출원번호 : 10-2022-0011213 호	(주)에이프로	22.01.26	-	-

특허권	수율과 동작효율을 향상시킨 수직 공진 표면 발광 레이저 소자 등록번호 : 10-2465334 호	(주)에이프로	22.03.16	22.11.04	-

특허권	동작전압 특성을 개선한 수직 공진 표면 발광 레이저 소자 등록번호 : 10-2505318 호	(주)에이프로	22.09.29	23.02.24	-

특허권	질화물계 고전자이동도 트랜지스터 및 그 제조 방법
등록번호: 10-2191924호	(주)에이프로세미콘	19.09.06	20.12.10	-

특허권	질화물계 고전자이동도 트랜지스터용 웨이퍼 및 그 제조 방법
등록번호 : 10-2391923	(주)에이프로세미콘	20.12.14	22.04.25	-

나. 업계의 현황(1) 산업의 특성전지(Battery)는 1차전지와 2차전지로 구분됩니다. 1차전지는 한번만 사용하는 전지로써 망간, 알카라인 리튬, 현재는 환경오염 문제로 인해 생산이 중단된 수은전지 등이 있으며, 2차전지는 전기화학반응을 이용해 충전과 방전을 연속적으로 반복하며 반영구적으로 사용할 수 있는 화학전지로서 납축전지, 니켈카드뮴 전지, 니켈수소 2차전지, 리튬계 2차전지 등이 있습니다.

[전지(Battery)의 구분]

종류	특징	주 용도

1차전지	1회 충전 후 폐기	라디오, 시계, 장난감, 계산기, 카메라

2차전지	연속적인 충방전 사용(500회 이상)	휴대폰, 노트북PC, PDA, 캠코더, 디지털 카메라, 전기차, ESS

주) 출처: 2차전지의 기술, 시장동향 및 특허동향,특허청2차전지는 반복적으로 충전 및 사용할 수 있으며, 환경 친화적이고 경제성이 있어 가전, 교통, 전력망 등에 널리 사용되고 있습니다. 2차전지의 원료로서 기존에는 가격이 저렴하고 안정성이 높은 니켈수소전지(Ni-MH)가 많이 사용되었으나, 최근에는 고용량 및 고전압 특성을 요구하는 시장이 확대됨에 따라 리튬이온(Li-ion) 전지 시장이 크게 성장하고 있습니다.

2차전지는 크기와 용도에 따라 소형 및 중대형으로 구분할 수 있습니다. 소형 2차전지는 휴대전화, 노트북, PDA 등과 같은 이동성이 간편한 IT 제품에 주로 사용되며, 중대형 2차전지는 전기차 등 친환경 자동차와 풍력, 태양광 발전 등으로 생산하는 잉여 전력을 저장할 수 있는 에너지저장용 대형 2차전지 등에 주로 사용되고 있습니다.

2차전지 산업은 대규모 설비투자가 필요한 장치산업으로, 재료, 설계, 조립 등의 기술이 복합적으로 집약된 산업입니다. 2차전지는 크게 전극, 조립, 활성화 공정을 거쳐 생산이 되고 있습니다.(2) 산업의 성장성각국 정부의 환경규제 강화 및 구매 보조금, 세제혜택 등 지원정책으로 전기차 시장이 빠르게 성장하고 있습니다. 또한 세계 친환경 에너지 확대 기조에 따라 신재생에너지 비중이 높아지면서 ESS에 대한 수요 역시 지속적으로 증가할 것으로 예상되고 있습니다. 스마트폰, 노트북 등 휴대용 IT 기기에 대한 지속적인 수요와 전기차 및 ESS 등의 수요 확대에 따른 2차 전지 산업의 성장과 증설계획에 따라 활성화 장비 및 검사장비 시장도 이에 비례하여 성장할 것으로 예상됩니다.

(3) 경기변동의 영향당사가 주로 생산하는 2차전지 제조 장비는 전방산업인 2차전지 산업에 영향을 받고 있으며, 2차전지의 최종 수요처인 휴대폰, 전기차, 에너지 저장장치 등 전방산업의 영향을 받고 있습니다.2차전지는 전기차 등 전지가 탑재되는 완제품의 수요 변화에 영향을 받습니다. 또한 전기차와 ESS는 각국의 환경규제 정책 및 보조금 정책, 시장 수요의 영향을 받습니다. 장비 산업의 특성 상 경기변동의 영향은 전방산업인 2차전지 산업의 최종 수요처의 실물 경기 불황이나 호황이 표면상으로 드러난 이후 뒤따라 영향이 나타나는 경우가 많습니다.2차전지 장비산업은 특별히 계절적인 요인을 나타내고 있지 않으며, 전기차, 에너지 저장장치 산업이 급격하게 성장하고 있음에 따라 당사의 매출 역시 함께 성장을 이루고 있습니다.

[리튬 2차전지의 주요 전방시장 및 특성]

리튬 2차전지의 주요 전방시장 및 특성.jpg 리튬 2차전지의 주요 전방시장 및 특성

주) 출처: 한국투자증권

(4) 경쟁요소당사는 전방분야인 2차전지 산업에 의해 매출 영향을 받고 있으나, 당사가 사업을 영위하는 범위는 2차전지 제조 공정 중 활성화 공정에 해당하기 때문에 2차전지 활성화 공정 장비를 만드는 업체와 경쟁하게 됩니다. 활성화 공정설비는 전력 변환 기술과 배터리의 충방전을 가능하게 하는 기구물, 공장 자동화 기술 등이 필요합니다. 또한, 하드웨어 설계 시 전기 구조물을 원격제어하고 배터리의 모니터링, 통신 알고리즘이 가능하도록 프로그래밍 기술이 필요합니다. 또한 중국 기업과의 가격 경쟁력을 극복하고 기술적 차별화를 이루기 위해서는 기존의 충방전 패러다임으로는 도달하기 어려워 신규업체의 경우 진입장벽이 존재합니다. 다. 회사의 현황

(1) 영업개황 및 사업부문

2차전지의 생산 공정은 크게 세 가지로 나누면 전극공정 →조립공정 →활성화(충/방전)공정 순으로 이루어져 있다고 볼 수 있습니다. 전극 공정은 전지에 삽입될 양극과 음극을 제조하는 공정입니다. 조립 공정은 양극, 분리판, 음극을 여러 겹으로 싸서 알루미늄 캔 혹은 파우치에 삽입하고 전해액을 넣은 후 봉합하는 공정입니다. 활성화 공정은 봉합과정을 마친 전지에 미세한 전기를 주어 양극과 음극이 전기적 특성을 가질 수 있도록 충/방전하는 공정입니다. 여기에 추가로 충/방전 공정을 수행하는 동안 축적된 가스를 배출하는 디게싱 공정, 테스트 공정으로 구성되어 2차전지가 생산됩니다.

[2차전지의 생산 공정]

구분	내용	장비

전극공정	양극재, 음극재, 분리막 제조	양극재, 음극재 : 코팅(Coater)/압착(Press)/절단(Slitter) 장비
분리막 : 코팅/절단 장비

조립공정(Packaging)	전극과 원재료를 가공 및 조립	리튬폴리머 : Notching, Stacking, Welding, Pouch Forming, Sealing 등
각형/원통형 : 와인딩, J/R Insert, Welding, Filing, Washing 등

활성화 공정	충방전 공정을 통한 전기적 특성 부여	Formation(활성화장비)

디게싱(Degassing)	전기 내에 축적된 가스 배출	Degassing, Folding, Press

테스트	각종 성능 및 수명 테스트	OCV, Cycler, 모듈/팩 테스터

리튬이온 2차전지 생산 시 활성화 공정을 거치기 전까지는 전지로서의 역할을 수행할 수 없으며, 활성화 공정에서 미세한 전기를 공급하는 과정을 거쳐야 비로소 양극과 음극을 구성하는 물질이 전기를 발생시키는 활동을 시작하게 됩니다. 따라서 리튬이온 2차전지는 활성화 공정을 반드시 거쳐야 성능이 결정되고 제품으로서 기능을 하게 됩니다.

활성화 공정을 거친 리튬이온 2차전지는 검사장비를 통한 성능, 수명검사 등의 과정을 거친 다음 출하됩니다. 특히 전기자동차에 사용되는 중대형 전지의 경우는 전수검사 후 셀 단위 혹은 모듈이나 팩 단위로 제작되어 출하됩니다.

당사는 위와 같은 2차전지 제조공정 단계에서 활성화공정 단계에 해당하는 장비를 생산 합니다. 그 중에서도 충/방전 단계의 Formation(활성화)장비 생산을 주력사업으로 영위하고 있으며, 국내외 유수의 2차 전지 제조업체에 장비를 공급하고 있습니다.

(2) 시장점유율 및 시장의 특성

2차전지 수요 확대 및 공급부족 현상에 따라 2차전지 셀 제조업체의 생산설비는 증축계획을 가지고 있습니다. 글로벌 2차전지 공급량은 지속적으로 증가하는 추세에서 한국 기업의 공급비중이 지속적으로 함께 증가할 것으로 예상됩니다. 또한 현재 미국에서 중국에 의존하고 있는 배터리 등 주요 제품의 공급망을 탈피하고자 하는 상황으로, 점진적으로 생산능력을 확대할 수 있을 것으로 전망하고 있습니다.

현재 글로벌 2차전지 수요 증가에 따라 공급부족 현상이 발생하여 2차전지 제조업체들은 공장을 증축하고 있으며, 증축을 위해 2차전지 장비업체들의 수주도 증가하고 있습니다.

당사의 주요 수출 목표 시장은 중국 및 유럽, 미국 시장이며, 2차전지 활성화 및 테스트 장비 신규매출 및 유지보수 관련 매출을 증대시키고자 합니다. 따라서 2020년부터 당사는 중국 및 유럽 시장 진출의 교두보 마련을 위해 현지 법인을 설립(중국, 폴란드), 초기단계로서 사업을 활성화 하였습니다. 또한 2021년 10월 미국법인을 설립하여 미국 시장에도 본격적으로 진출에 나서게 되었는데, 이를 바탕으로 전 세계 시장점유율을 확대하고자 합니다.

라. 신규사업- 전력반도체

2차전지 충방전기 시스템의 핵심 부품인 전력반도체는 전력변환, 전력변압, 전력안정, 전력분배 및 제어 등을 수행하는데 역할을 담당합니다. 전력반도체는 응용분야와 내압 특성에 따라 개별소자 (Device), 집적회로 (IC) 및 다중소자를 패키지로 집적한 모듈 (Module) 형태로 존재하며 산업영역에 따라 전력레벨이 다른 반도체 소자가 사용됩니다.

차세대 전력반도체라 불리우는 GaN 전력반도체는 고유의 재료적 우수한 특성으로 인하여 낮은 Ron 저항과 높은 동작 주파수 및 높은 항복전압의 동작이 가능합니다. 이러한 특성은 스위칭 소자의 동작 시 발생되는 전력손실을 줄여주며 전력반도체 디스크리트(discrete) 소자의 크기를 줄여주는 핵심 성능 지수입니다.

차세대 GaN 전력반도체가 2차전지 충방전기의 스위칭 전원모듈에 적용될 경우, 스위칭 주파수가 높아져서 설계가 단순해지고 전력전자 부품의 크기도 소형화되기 때문에 시스템 비용을 낮추는 효과가 발생합니다. 채널 역시 결합한다면, 최소한의 노력으로 더 높은 전류를 출력 가능하게 됩니다. 또한 드리프트를 아주 낮게 유지하면 비싸고 복잡하며 잠재적으로 환경오염을 유발할 수 있는 유냉 시스템(oil cooling system)을 사용할 필요 없이 공기만으로 냉각이 가능합니다. 때문에 비용 효율적인 측면에서 고성능의 솔루션을 제공할 수 있게 되고, 에너지 재활용이 가능한 시스템 설계를 간소화할 수 있습니다. 이러한 방식은 충전용 배터리 제조의 고질적인 문제를 해결할 수 있어서 차별화된 2차전지 활성화 장비의 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대됩니다.- 사용 후 배터리 진단기술전기차에 대한 수요와 2차전지 시장이 급속도로 성장하게 되면서 폐배터리 시장 또한 급격한 성장이 이루어 질 것으로 전망합니다. 전기차 배터리는 종류에 따라 다르지만 통상 5~10년가량 사용하면 폐배터리로 분류됩니다. 충전과 방전을 거듭할수록 에너지 밀도가 낮아져 주행 거리가 줄어들고, 충전 속도가 느려지기 때문인데, 2020년 전후로 전기차의 시장 침투율이 크게 늘어난 점을 고려하면 2025년에서 2030년 사이 부터 폐배터리 수가 증가해 폐배터리 시장이 확대 될 것으로 전망합니다.한편 폐배터리는 중금속 오염, 폭발 등의 이유로 상태에 따라 재사용, 재활용 됩니다. 폐배터리의 잔존 수명이 많은 경우 ESS(에너지저장장치), 전기자전거 등 다른 장치에 재사용 할 수 있습니다. 이외에는 니켈, 코발트 등 주요 금속을 회수해 재활용을 하게 됩니다. 폐배터리를 재활용 하게 되면 주요 금속의 상당 부분(약 70%~ 90%)을 회수할 수 있어 원자재 가격 상승 압박에서 경쟁력을 갖출 수 있고, ESG(환경·사회·지배구조) 경영을 강화하는 계기로 삼을 수 있습니다. 이 때문에 국내외 배터리, 완성차 업체 등이 폐배터리 재활용 업체를 M 하거나 관련 설비를 증설하는 등 시장 선점에 나서고 있는 상황입니다.폐배터리를 재활용하기 위해서는 팩, 모듈 및 셀 단위로 해체되어야 하지만, 시장 초기 단계이자 제조사 별로 배터리 형태가 모두 다르기 때문에 전체 공정이 인력에 의해 이루어지고 있어 보다 효율적인 공정 및 기술이 필요한 상황입니다. 따라서 현재 안정적인 재활용을 위해 폐배터리 진단 기술에 대한 R 지속하고 있으며 본격적으로 시작될 폐배터리 시장에 2차전지 전문 기업으로서 새로운 파이프라인을 구축하고자 합니다.- 전기차 급속충전기전기차 판매량이 증가하게 되면서 충전소 인프라 확대 또한 불가피 하게 되었습니다. 최근 국내 대기업들이 잇따라 전기차 충전시장에 뛰어들며 사업성이 더욱 증명되고 있는 상황인데, 그 중에서도 효율적인 충전을 위해 급속충전기에 대한 수요가 더욱 높아지고 있는 상황입니다.그런데 급속충전을 하다보면, 배터리를 충전하는데 소요되는 시간을 절약하고자 높은 정격전력과 C-rate로 인해 배터리 내부에 충격을 주어 내구성이 발생하게 됩니다. 또한 특정 계절(여름)이나 급가속 등 물리적인 영향으로 인해 단시간 내에 방전되어배터리 자체 온도가 높을 때 급속 충전을 진행할 경우 효율이 줄어드는가 하면 충전 자체가 이루어 지지 않을 수도 있습니다. 따라서 당사는 알고리즘을 이용한 급속 충전 방식을 제공하는 기기를 개발 중에 있는데, 이는 기존 2차전지 활성화 장비 R 대한 경험을 바탕으로 각 배터리의 분석 등을 통한 효율적인 충전이 가능할 수 있도록 기술을 확보, 개발하고자 합니다.이로인해 배터리 수명이 증가하여 전기차 수명 또한 증가할 수 있으며, 충전 시스템의 알고리즘을 통해 보다 더 효율적으로 배터리 충전소 위치 선정이 가능할 수 있습니다. 또한 배터리 열화고장 예측을 통한 고장 예방 및 배터리 교체계획 수립으로 운용 유지비가 절약 될 수 있어 당사가 개발한 충전기가 더욱 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.- 수소연료전지최근 정부는 친환경 에너지를 중심으로 한 에너지 전환의 핵심이자 신 성장 동력으로 수소 경제를 정책적으로 추진하고 있으며, 수소경제활성화로드맵, 수소기술로드맵에 이어 최근 한국형 그린 뉴딜 정책을 수립하여 추진 계획을 발표하였습니다. 다양한 수소에너지 포트폴리오 중 연료전지 및 수전해 기술이 향후 친환경 대량 수소 제조 및 활용에 대한 중추적 역할을 할 것으로 예상되는 상황인데, 수소연료전지 발전 사업과 그린수소 생산 기술 사업을 본격적으로 추진하고자 합니다. 기존의 발전 방식 보다 에너지 효율이 높고, 생산과정에서 소음이 발생하지 않으며 미래 수소 에너지 산업을 이끌 수 있는 고체산화물 연료전지 기술과 친환경 그린수소 생산 기술 개발을 적극적으로 추진하고 있습니다.한편 높은 효율을 특징으로 하는 고온수전해는 그린수소 생산기술 내 주요 기술로 포함되어 정부차원의 지속적 연구개발 계획이 추진될 예정이며, 특히 대용량 제조 시스템을 개발함에 있어 국산 고효율 고온수전해 셀이 그 정책과 크게 부합하여 중요한 역할을 할 것으로 기대되는 상황입니다.당사는 2022년 초 한국에너지기술연구원으로부터 이 기술의 핵심 부품인 '평관형 셀' 제조기술을 이전받았는데, 2023년에는 이를 통해 산소의 전기화학반응을 이용한 발전, 열, 물을 공급할 수 있는 고효율 스택을 개발할 예정입니다. 또한 도시가스와 공기를 스택에 공급하는 연료공급기, 스택에서 발생된 직류전기를 교류전기로 변환 공급하는 전력변환기의 통합 시스템 개발로 수소연료전지 발전 시스템 제품 개발을 추진할 계획입니다.이로 인해 친환경 청정 수소에너지 제조 및 활용 기술 국산화가 가능할 것이고, 2040년 국내 그린수소 생산의 고온수전해 비중이 5%로 확대될 경우 최대 145만톤의 CO2 감축이 예상되는 상황으로서 탄소중립 선언에 부합하는 ESG 기업으로서의 발전이 가능할 것으로 전망하고 있습니다.