더블유씨피 사업보고서 (2024.12)
1. 사업의 개요

이차전지용 분리막의 정식 명칭은 리튬이온전지배터리 분리막 (LiBS: Lithium-ion Battery Separator) 입니다. LiBS는 양극재, 음극재, 전해질과 함께 이차전지인 리튬이온배터리를 구성하는 4대 핵심 소재입니다. LiBS는 절연 소재로 이루어진 얇은 막으로 양극과 음극을 격리하여 전기적 단락을 방지하면서 내부의 미세기공을 통하여 리튬이온의 이동성을 확보하는 역할을 할 수 있도록 하는 것이 LiBS의 핵심 기술입니다.

분리막은 전자가 전해액을 통해 직접 흐르지 않도록 하고, 내부의 수십 나노미터(㎚) 크기의 미세한 구멍을 통해 원하는 이온만 이동 가능하도록 합니다. 이 때문에 분리막은 물리적인 조건과 전기 화학적인 조건을 모두 충족시킬 수 있어야 합니다.

일반적으로 분리막은 원단 사업과 코팅 사업으로 구분됩니다. 원단 사업 내 생산 공정 방식은 건식 분리막 (dry separator)과 습식 분리막 (wet separator)으로 나누어 지는데 건식 제조는 단순히 기계적인 힘으로 필름 원단을 당겨 기공을 만드는 방식이고, 습식 제조는 필름에 여러 참가제를 추가해 화학적인 방식으로 기공을 만드는 방식입니다. 건식 제조의 경우, 제조공정은 간단하지만 기공 사이즈가 불균일하고 습식에 비해 기계적 강도도 약합니다. 반면 습식 제조의 경우는 제조공정이 복잡해 비용이 많이 들지만 균일하게 기공의 사이즈를 만들 수 있다는 장점과 더불어 박막화 분리막 제품 생산이 용이한 공정 방법입니다. 또한, 습식 분리막이 건식 분리막대비 더 얇은 두께로 만드는 박막화에 유리하기 때문인데, 분리막이 얇을수록 배터리의 단위 부피당 더 많은 양극 ·음극 활물질을 충전할 수 있어 에너지 밀도가 상승하고 주행거리가 늘어날 수 있게 하는 핵심 소재입니다.

[건식 분리막과 습식 분리막 비교]

구분	건식 분리막	습식 분리막

두께	> 12㎛	5 ~ 10㎛

투과성	40~60% (불안정)	30~40% (안정적)

조리개	0.01 ~ 0.1㎛ (불안정)	0.1 ~ 0.3㎛ (안정적)

내열성	높은 내열성	낮은 내열성

원자재	폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)	폴리에틸렌(PE)

원가	비교적 낮음	비교적 높음

(출처: JPMorgan)

코팅 분리막은 기존 분리막의 고온 변형 문제를 해결하기 위해 분리막 표면에 코팅층을 형성시켜 내열성이 강화된 분리막으로 최근 수요가 크게 늘고 있습니다. 코팅분리막은 습식 공정만을 통해 제조 가능하며, 기존 습식분리막 필름에 세라믹 베이스, 이소불화비닐, 아라미드 등의 다양한 접착제를 코팅하는 과정을 거쳐 생산됩니다.

현재 상용화된 분리막으로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)와 같은 합성수지가 있으며, 주로 30~60%의 다공도와 4~25㎛ 두께의 소재가 사용됩니다. 이와 같은 합성수지를 물리적으로 늘리는 연신 공정을 통해 이온이 통과할 수 있는 미세기공을 형성합니다.

전자현미경으로 본 습식 분리막(좌) 건식분리막(우)의 결정구조

자료: SNE Research

당사는 2016년 10월 W-SCOPE Corporation의 100% 자회사로 설립되었습니다. W-SCOPE Corporation은 도쿄 증시에 상장된 지주사로서 자금조달을 위해 설립된 일본 법인이고, 당사의 모든 생산 라인과 R 센터 등 생산 및 기술 기반은 국내에 소재하고 있습니다. 충청북도 청주에 소재한 관계사인 더블유스코프코리아㈜는 Non-EV용 소형 분리막 위주 생산에서 최근 이온교환막 중심으로 사업 구조 변경을 하고 있으며, 당사는 전기차용 분리막을 주요 제품으로 생산하고 있습니다. 당사는 2017년 3월 충주 공장에 1, 2 Line을 착공했고, 2019년 2월부터 분리막 양산을 시작했습니다. 전기차 산업의 급성장에 적극 대응하고자 설비 투자도 꾸준히 진행하여 2021년 10월 5, 6라인을 가동하였으며, 2024년에 7, 8라인을 추가로 설치하였으나 글로벌 전기차 수요 변동에 따라 7, 8 라인 양산 시점은 탄력적으로 운영할 예정입니다. 헝가리 사업장은 2024년부터 설비를 설치하고 있으며 2026년부터 시운전이 개시되고 이후 양산을 순차적으로 진행할 예정입니다.

당사는 습식 분리막 및 코팅 분리막 생산에 대하여 높은 기술력 및 안정성을 가지고 있습니다. 당사는 수 년 전부터 세계 최대 5.5m폭 제조 설비의 생산 기술을 확보하여 경쟁사 (2.5m~4.5m) 대비 단위 시간당 생산량이 가장 높습니다. 연신을 위한 Loss 부분을 잘라내는 Trimming 비율이 낮아 경쟁사 (동시 연신 방식) 대비 유효 면적이 월등한 기술력도 보유하고 있습니다. 당사 분리막은 그 품질을 인정받아, 국내 Top-tier 배터리 제조사에 이차전지 분리막을 공급하고 있습니다. 또한, 지속 성장하는 이차전지 산업 내에서 제품 경쟁력을 인정받아 현재 국내외 셀 업체들 및 완성차 업체들로부터 많은 공급 요청 제안을 받고 있어 향후 당사의 사업 전망은 중장기적으로 지속 가능 구조 확보가 가능하다고 판단됩니다.

2025년 전 세계적으로 전기차 수요는 평균적으로 약 20%의 성장률이 전망되고 있습니다. S 경우 글로벌 순수전기차 판매는 전년대비 약 30%의 성장하여 총 1,510만대의 전기차가 판매될 것으로 전망했습니다. 반면 EV Volume은 2025년 글로벌 전기차 판매는 전년대비 약 19% 정도 증가할 것으로 전망을 하였고 Rho Motion은 올해 전기차 및 플러그인 하이브리드 판매는 전년대비 약 18% 성장을 예상하였습니다. 특이한 점은 S, EV Volume, Rho Motion이 북미 시장의 성장이 다른 대륙보다 더 큰 성장의 폭을 기록할 것을 전망하였으며 S 북미시장에서 전기차 판매는 전년대비 약 36% 성장을, EV Volume은 34%, Rho Motion은 다소 보수적인 16%를 전망하였습니다.

중장기적인 관점에서 글로벌 이차전지 시장은 전기차용 배터리를 중심으로 2030년까지 고성장이 예상됩니다. 2023년 전기차용 이차전지 수요는 687GWh로 전망되는 가운데 2035년에는 5,300GWh규모로 형성될 것으로 전망되어 약 7배 이상 성장할 것으로 예상됩니다. 이를 금액으로 환산하면 2023년은 약 160조 원 규모로 추정되며 2035년에는 약 815조 원으로 추산되어 5배 이상 성장할 것으로 전망하고 있습니다. 이와 같이 글로벌 전기차용 이차전지 수요가 늘어나면서 고품질의 분리막 수요 또한 동반 증가할 것으로 기대하고 있습니다.

전 세계적인 환경 이슈로 전기차 생산이 증가하는 만큼 이차전지와 이차전지 소재에 대한 수요는 급증하고 있으나, 공급의 증가 속도는 이에 미치지 못하고 있습니다. 따라서 이차전지 제조사들의 공격적인 증설이 이어질 것으로 전망됩니다. 또한, 배터리 제조사는 대규모 증설로 규모의 경제를 통한 생산 단가 하락을 도모할 수 있습니다. 실제 배터리 제조사들은 주요 수요처인 미국·유럽·중국을 중심으로 활발한 증설 투자를 진행하고 있습니다.

이차전지 수요가 증가하면서 이차전지 핵심 소재 수요 역시 증가하고 있습니다. 이 중 분리막 수요는 SNE리서치가 2025년 1월 13일에 발표한 '2025 리튬2차전지 분리막 기술 동향 및 시장 전망’ 보고서에 따르면 2020년 글로벌 분리막 시장은 39억㎡ (22억 달러)에서 연 평균 12% 이상 성장해 2035년에 599억㎡ (128억 달러) 규모로 성장할 것으로 전망 했습니다. 이 같은 성장은 전기차 보급 확대와 에너지저장시스템 (ESS) 수요 증가가 주도할 것으로 발표하였으며 특히 고성능 배터리에 대한 요구가 분리막 기술 혁신의 촉매제로 작용하고 있다고 설명하였습니다.

이차전지 분리막 사업은 대규모 자본투자 및 ㎛(마이크로미터) 단위로 미세 조정이 가능한 수준의 높은 공정 기술이 요구됩니다. 양극제나 전해질 등 다른 이차전지 소재는 비교적 대규모 설비를 필요로 하지 않기 때문에 화학 기업들이 쉽게 진입할 수 있는 반면, 분리막 산업은 고도의 기술력은 물론, 대규모 시설투자가 필수적으로 동반되기 때문에 전 세계적으로 소수의 기업만이 이차전지 분리막 사업을 영위하고 있습니다.

전 세계적인 트렌드로 환경에 대한 규제가 지속적으로 강화되고 있습니다. 올해 2월 10일에 국회도서관이 'EU의 2025년 전기차 시장 전망과 지원제도’ 내용으로 보고서를 발간했는데 그 내용을 살펴보면 EU는 유럽기후법에 따라 2050년까지 탄소 배출량을 '순 제로’로 감축하기 위해 2030년까지 판매되는 신차의 배출가스를 승용차는 2021년대비 55%, 승합차는 50% 감축하는 것을 의무화한다고 말했습니다. EU 국가들의 전기차 지원 제도를 세 가지 방향으로 정리하였는데 첫 번째는 세제 혜택으로 전기차 구매시 취득세와 등록세 감면 또는 전기차 보유시 감가상각 공제나 도로세 감면 혜택 입니다. 이러한 혜택은 네덜란드, 덴마크, 독일 등이 제공하고 있습니다. 두 번째는 구매 보조금으로 전기차 시장 초기 성장에 큰 역할을 했으니 최근에는 축소 추세이지만 여전히 스페인 등에서는 주요 정책으로 활용되고 있습니다. 마지막으로는 충전 인프라 지원으로 전기차 충전 설치를 위한 세제 혜택과 지원금을 통해 전기차 인프라 확충을 하고 있습니다.

유럽 연합 외에도 영국은 2030년, 캐나다는 2040년부터 내연기관차 판매를 금지할 계획이고 이스라엘과 싱가포르는 2030년부터 내연기관 신차 판매 금지를 발표하였습니다. 유럽 연합 회원국인 노르웨이는 전체 유럽 연합이 정한 시한보다 10년이나 빠른 2025년부터 내연기관차 판매 금지를 발표하였습니다.

2024년 미국 대선에서 재 당선된 도널드 트럼프 대통령은 2025년 1월 취임 후 전기차 의무화 정책 폐지의 일환으로 2030년까지 전기차 비중을 50% 철회할 것을 밝혀 과거 트럼프 정부 1기 시절과 동일한 정책과 연비 규제 완화 등의 정책을 다시 가동할 것으로 생각하고 있습니다. 트럼프 2기 행정부의 에너지 정책을 살펴보면 전문가들의 다수의 의견은 IRA 법안의 폐지는 어려울 것이나 보조금 지급 관련 정책은 크게 감축될 것으로 전망하고 있습니다. 또한, 전통 우방국가들에게도 트럼프 행정부의 관세 부과 정책을 발표하고 있어 현재 많은 불확실성이 이차전지 산업내 존재하고 있습니다.

이런 정책적 리스크에도 불구 글로벌 자동차 시장 조사기관인 Rho Motion은 1월에 펴낸 보고서에서 올해 북미 전기차 판매는 210만대에 이를 것으로 전망했습니다. 미국과 캐나다에서는 주요 전기차 제조업체들의 생산시설이 확충되면서 판매량이 증가할 전망했고 Rho Motion은 "트럼프 대통령의 정책 변화가 2025년 내에 미칠 영향은 제한적이며 장기적으로는 성장 속도가 다소 둔화할 가능성이 있다"고 전망했고 2기 도널드 트럼프 행정부가 추진할 다양한 형태의 정책 변화가 변수가 될 수 있다고 지적했습니다. 미국 자동차 제도사들은 향후 IRA와 전기차 세금 공제가 즉각적으로 폐지될 시 수 천개의 일자리와 수 십억 달러의 손실을 가져올 수 있어 미국의 글로벌 전기차 경쟁에서의 위치를 불확실하게 할 수 있어 여러해에 걸친 단계적 폐지를 요구하고 있습니다.

트럼프 행정부의 전기차 구매 세제 혜택 폐지 관련 개빈 뉴섬 캘리포니아 주지사는 2024년 11월 25일 트럼프 2기 행정부가 연방정부 차원의 전기차 세액공제를 폐기하면 캘리포니아가 이를 대신할 것이라고 말해 친환경차 세액공제 제도를 재도입하겠다고 밝혔습니다. 이는 캘리포니아가 2045년까지 운송에서 배출되는 이산화탄소 배출량을 90% 줄이겠다는 목표입니다. 이를 달성하기 위해 캘리포니아를 포함 뉴욕, 메사추세츠, 버몬트, 워싱턴, 오리건 6개 주에서는 올해부터 전기차 판매가 의무화되고 완성차 업체들은 신차의 35%를 전기차(EV)와 수소전기차(FCEV) 등 무공해 차량으로만 판매해야 합니다. 전기차 판매 의무화는 2026년부터 콜로라도, 델라웨어, 메릴랜드, 뉴저지, 뉴멕시코, 로드아일랜드 등 6개 주와 워싱턴DC가 추가 될 것으로 발표되었습니다.

중국은 완성차 생산 기업의 총 평균연비와 친환경 차량 생산 현황을 검토하여 기업에 점수를 부여하는 '솽지펀제도' 도입을 통해 전기차 등 친환경 차량 생산 확대를 장려하고 있습니다. 중국 정부는 2020년 10월 '신에너지자동차로드맵 2.0'을 통해 2025년까지 전기차 비중을 25%까지 확대하고, 2035년 이후 하이브리드를 제외한 내연기관차 판매 금지를 선언하였으며 신차의 50%를 전기차로 전환하기로 발표했습니다. 2022년말 기준 중국자동차공업협회에 따르면 중국 내 전기차 판매 대수가 689만대를 기록해 신차 중 전기차 판매 비중은 25.6%를 기록하면서 중국 정부가 제정한 2025년 전기차 판매 비중 20%를 3년 조기 달성하여 2035년까지의 신차 판매 절반을 전기차 전환이 실제적으로 실현 달성 가능할 것으로 전망하고 있습니다.

한편 현재 리튬이온 전지는 전해질이 액체로 되어 있어 안전성 및 용량 개선에 한계가 있습니다. 이에 차세대 전지라 불리는 전고체전지에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 전고체전지는 전해질이 고체로 되어 있어 안전성이 높아 동일 부피 당 많은 전지 사용으로 용량 개선이 가능하다는 장점이 있습니다. 그러나, 고체 전해질의 이온전도도가 액체 전해질에 비해 낮고, 충전과 방전 시 리튬 금속 표면에 결정체가 쌓여 효율 저하, 수명 단축 및 높은 가격의 문제가 있습니다. 따라서, 전고체전지가 상용화되기까지는 상당 기간이 필요할 것이며, 상용화 되더라도 액체 전해질 전지를 완전하게 대체할 수 없다는게 시장의 지배적인 의견입니다.