2차전지 기업 탐구: 피엔티

1. 기업 개요

 

2003년 설립된 롤투롤 기반 핵심 소재 생산 장비 제조 업체이다.

 

 

2012년 7월 코스닥 상장 후, 2차전지 제조 장비(73%)가 주력으로 롤투롤 기반 코팅, Calendaring, 슬리팅, 노칭 등 전공정 장비에 대한 국산화를 선도하는 기업이다. Peer 업체로는 국내에서는 씨아이에스, 일본의 도레이, 히라노 테크시드, 중국의 리드차이나, 잉허과기가 있다.

 

최대주주는 김준섭 대표이사로 18.1% 보유하고 있다.

 

2. 주요 제품 및 사업

 

2.1. 주요 제품

 

피엔티는 축적된 경험과 최신 제작기술을 바탕으로 LCD를 비롯한 각종 디스플레이 소재용 필름 및 전자전기 소재를 생산하는 장비, 소형 및 ESS용  중대형 2차전지의 분리막, 음극, 양극 소재를 생산하는 장비, 회로소재 및 2차전지용 극박 등 생산하는 장비, LED장비, Wafer Grinding Machine, VCM Auto-Line 장비를 생산하고 있다.

정밀자동화 사업부를 제외한 소재 사업부 및 2차전지 사업부에서 제조하는 장비들은 기본적으로 롤투롤(Roll-to-Roll) 장비의 형태를 갖추고 있다. 롤투롤 공정은 모재를 회전롤에 감으면서 소정의 물질을 도포하여 새로운 기능을 부가하는 공법으로 롤투롤 공정의 개요는 다음과 같다.

 

롤투롤 장비의 경우 일본 및 독일 장비가 전세계적으로 사용되고 있으며, 국내에서는 피엔티를 비롯한 몇개 업체가 생산을 하고 있으나, 아직까지 상장된 업체는 없다. 롤투롤 장비는 다양한 사업군에서 여러가지 용도로 사용되고 있으며, 피엔티의 정밀자동화 사업부를 제외한 2차 전지 사업부, 소재 사업부에서 생산하고 있는 장비는 모두 롤투롤 방식의 장비이다.

롤투롤 설비가 최근 가장 각광 받는 분야가 바로 2차전지이다.

 

2차전지의 생산공정은 크게 '전극-조립-활성화' 3단계를 거친다. 전극공정은 2차전지를 작동시키는 핵심인 양극과 음극 전극판을 만드는 과정이다.

 

조립공정은 전극과 원재료를 가공·조립해 2차전지를 만드는 공정이며 활성화 공정은 충전과 방전을 반복해 2차전지를 제대로 작동시키는 것이다.

핵심은 전극 공정이다. 2차전지 소재를 직접 다루는 과정이다보니 첨단기술이 요구된다. 2차전지에서 가장 중요한 에너지밀도를 개선하기 위해선 양극재와 음극재를 전극에 얼마나 넣을수 있느냐에 따라 결정된다.

이때 전극에 코팅밀도를 높이고 소재변형을 최소화하는 것이 바로 '롤투롤' 기술이다. 회전하는 롤(roll)에 소재를 감아 물질을 도포하는 것을 말한다.

 

 

롤투롤 장비는 전해액을 제외한 분리막, 음극, 양극 등 핵심소재를 생산하는 필수장비다.

롤과롤 사이에 알루미늄 또는 구리호일(동박)에 소재를 도포한 후 말려주는 코팅(Coating)이 첫번째 순서다. 이때 얼마나 넓고 빠르게 코팅하는지가 중요하다.

이후 코팅된 물질을 롤과롤 사이에 정확한 압력으로 두께를 얇게 만드는 캘린더(Calender) 과정을 거쳐 사이즈별로 커팅하는 슬리터(Slitter)까지 롤투롤 기술이 적용돼 효율적이고 생산적인 공정을 가능케 한다.

특히 2차전지는 반도체나 디스플레이에 사용되는 필름보다 더 넓고 긴 전극을 필요로 해 롤투롤 장비가 공정에서 차지하는 위상은 절대적이다.

 

2차전지 공정 중 가장 까다로운 기술로 그동안 도레이, 히라노 테크시드 등 일본기업들이 주도해왔다. 과거에는 일본 및 독일의 롤투롤 장비를 사용하였으나, 장비의 국산화 필요성을 인지하여 기술력에서 외산 장비와 차이가 줄어들고 있어 피엔티의 롤투롤 장비로 외산 장비를 대체하는 추세가 있다

하지만 피엔티가 지난 2009년부터 국산화에 성공했고 기술격차도 대부분 해소된 것으로 알려졌다. 고객사도 꾸준히 증가해 시장점유율은 약 50% 수준이며 앞으로 2차전지 시장이 확대되면서 그 수혜도 장기간 지속될 전망이다.

 

2.2. 매출 구성 및 주요 고객

 

(1) 2차전지 사업부

 

2차전지 사업부는 2차전지의 주요 소재인 양극, 음극, 분리막의 제조 장비를 생산 및 판 매하는 사업부이다. 이 사업부 역시 결국 소재를 만드는 장비를 생산하는 부서라고 볼 수 있지만, 2차전지 공정에 좀 더 직접적으로 쓰이는 소재들을 따로 빼내어 소재 사업부와 구분한 것으로 이해하면 된다.

 

세 소재 모두 기본적으로 베이스가 되는 판 위에 화학 용액을 코팅하는 공정을 통해 만들어지는데, 이 과정에서 핵심 기술로 꼽히는 것이 롤투롤 장비이기 때문에 동사의 장비가 널리 쓰이고 있다.

 

2차전지 소재는 기본적으로 화학 반응이 원활하게 일어나도록 설계된 것이기 때문에 단순한 코팅을 넘어선 기술력이 필요하다. 베이스 판에 화학 용액을 일정한 두께로 코팅하는 것뿐만 아니라, 용액의 화학적 비율과 더불어 베이스판 역시 훼손하지 않아야 하는 기술적 어려움이 존재하기 때문이다.

 

동사는 꾸준한 R&D를 통해 이러한 어려움을 타파 해왔고, 현재 세계적으로 그 기술력을 인정받아 많은 배터리 업체들의 주목을 받고 있다. 현재 주요 고객사로는 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션, EVE 등이 있다.

(2) 소재 사업부

 

소재 사업부는 디스플레이 필름을 비롯한 다양한 산업용 필름, PCB와 FPCB 등의 인쇄회로기판 및 동박의 롤투롤 제조 장비를 판매하는 부서이다.

 

피엔티가 처음으로 시작한 사업은 필름 장비 부문이었으나, 이후 기술 개발을 통해 똑같이 롤투롤 장비를 필요로 하는 동박 부문으로도 진출하여 현재까지 사업을 이어오고 있다. 동박은 PCB, FPCB와 같은 인쇄회로기판 및 2차전지 음극 제조에 쓰이는 구리 호일이다.

 

최근 전기차 및 2차전지 시장이 주목을 받으면서 동박에 대한 관심도 높아졌다. 동박 또한 화학 및 전기 반응을 기반으로 생산하는 방식이 주를 이루고 있기 때문에, 장비 업체 중에서도 해당 방식에 대한 높은 수준의 이해를 갖춘 업체들이 주목을 받는 추세다.

 

피엔티는 국내 업체로서는 유일하게 동박 제조 장비를 만들고 있으며, 그 기술력을 인정받아 국내외 주요 동박 업체들과 긴밀한 관계를 맺고 있다. 대표적인 고객사로는 SK넥실리스(구 KCFT, LS엠트론), Lingbao Wason 등이 있다.

 

 

3. 경쟁력 포인트

 

3.1. 요약 

• 핵심은 텐션 제어 기술:

 

롤투롤 장비는 2차전지 제조 공정 중 전극 공정에 해당하는 코팅, Calendaring, 슬리팅 공정에 사용되는 장비이다.

 

코팅과 Calendaring 장비는 배터리의 특성을 좌우하며 기술적으로도 가장 어려운 공정인데, 피엔티의 롤투롤 장비는 매우 얇은 두께의 극박의 텐션을 유지하면서 코팅 및 Calendaring을 가능하게 한다.

 

• 기술력 바탕, 빵빵한 고객사:

 

피엔티의 롤투롤 장비는 삼성SDI, LG화학, SK이노베이션에 납품되고 있으며 중국 EVE에너지, 유럽 배터리 제조사 등과 계약을 체결했다.

 

롤투롤 장비는 2차 전지 뿐만 아니라 동박 제조 과정에서도 사용되는데, SK넥실리스에 독점 공급하는 것으로 파악되고 있다. 2차전지 투자 싸이클과 동시에 동박 고객사 증설 모멘텀이 기대된다.

 

3.2. 좀더 자세한 내용

 

전극공정은 크게 코팅(coating), 프레스(press), 슬리팅(slitting) 공정으로 나뉜다.

 

코팅공정은 믹싱공정을 통해 만들어진 슬러리(활물질, 도전재, 바인더 등이 혼합된 용액)를 베이스 판에 도포하는 공정이다. 양극 제조 시에는 베이스 판으로 알루미늄박(Al foil) 을 쓰고 음극에서는 동박(Copper foil)을 쓴다.

 

이 공정에서 가장 중요한 것은 베이스 foil 에 슬러리를 균등한 두께와 밀도로 도포함과 동시에 foil이 최대한 끊어지지 않고 길게 생산할 수 있게 만드는 것이다.

 

따라서 코팅공정은 전극공정 중에서 가장 높은 기술력을 요구하며, 부가가치도 가장 높은 공정이다. 특히 최근에는 배터리 용량과 출력, 무게 등에서의 강점을 살리기 위해 2차전지의 주요 소재들이 점점 더 얇게 생산되는 추세이다. 이로 인해 코팅공정에서 요구되는 기술 수준은 더욱 높아질 전망이다.

 

현재 코팅장비는 동사와 씨아이에스가 유이하게 생산 중이나, 동사가 압도적인 기술력을 자랑하면서 코팅장비 쪽에서는 경쟁사를 압도하는 실적을 기록하고 있다.

 

프레스 공정은 코팅 공정을 마치고 나온 초기 극판을 프레스 장비로 눌러서 극판의 밀도를 높이는 공정이다. 이렇게 만들어진 극판은 슬리팅 공정을 통해 생산자가 계획한 크기대로 정확하게 잘리는 과정을 거친다.

 

이 두 공정과 관련된 장비 역시 동사와 씨아이에스가 유이하게 생산하는 중이다. 

 

3.3. 피엔티 vs. 씨아이에스

 

동사와 같이 2차 전지 전극공정 장비를 생산하는 국내 상장 기업으로는 씨아이에스가 유일하다. 씨아이에스는 시가총액 2,290억 원의 기업으로, 동사처럼 다른 여러 사업부를 두지 않고 2차전지 전극 공정 사업만을 영위하고 있다. 시장 내 유일한 경쟁사이기는 하 나, 동사는 씨아이에스에 비해 압도적으로 우수한 실적과 기술력을 가지고 있다.

 

먼저, 동사와 씨아이에스는 매출액 측면에서 크게 차이가 난다. 특히 2019년에는 씨아이 에스의 3배가 넘는 매출 실적을 보였다. 또한, 수주잔고 측면에서도 동사가 씨아이에스 의 2배 가까이 되는 실적을 보였다. 동사가 이미 시장점유율 50% 가까이를 차지하고 있 다는 점, 장비의 높은 전환비용 등을 고려했을 때 이는 쉽게 따라잡을 수 없는 격차이다. 아래 그래프에서 동사의 수주잔고는 씨아이에스와 비교 대상이 되는 2차 전지 사업부만 을 고려하였다.

 

 

3.4. 피엔티 vs. 해외 선도사

 

롤투롤 장비를 활용한 피엔티의 뛰어난 기술력은 실제 고객사와의 거래에서 증명되었다. 2019년에 피엔티의 주요 고객사인 LG화학과의 거래에 있어 동사가 일본 대표 장비 기업인 히라노를 제치고 선택된 것이다.

 

2차 전지의 전극 공정을 할 때 동박이 주요 소재로 사용되는데, 동박의 두께가 매우 얇 기 때문에 굉장히 민감하고 고도의 기술적 난이도가 요구된다. 롤투롤 공정이 빠른 속도로 이루어지고, 건조 온도가 최대 150도에 달해, 동박이 공정 중에 갈라지고 끊어질 수 있기 때문이다. 동박이 끊어지면 약 50m의 건조 공정 라인에 있던 모든 배터리 재료를 전량 폐기해야 할 뿐만 아니라 재가동하는 시간이 굉장히 오래 걸려 위험 부담이 굉장히 크다.

 

동사의 주요 고객사 LG화학은 기존에 일본 경쟁사인 히라노의 장비를 사용하고 있었으 나, 계속해서 공정 중 동박이 끊기는 문제가 발생하였다. 이로 인해 제품 수율이 목표치 를 달성하지 못하자, LG화학은 동사의 장비로 바꾸게 되었다.

 

이후 동사의 장비에서는 히라노의 장비와 달리 아무런 문제 없이 매끄럽게 공정이 진행되었고, 이 제품이 올해 1월 부터 LG화학을 대상으로 양산 단계에 진입하였다. 이에 대해 전문가들은 동사가 동박 장비 생산을 오래 전부터 진행해왔기 때문에 재료 자체의 특성을 더 잘 파악했다고 평가하였다. 

 

4. 실적 전망

 

롤투롤 장비는 2차전지 설비투자 확대에 발맞춰 함께 증가하는 구조를 갖고 있다. 특히 앞으로 2차전지 수요가 공급을 넘을 것으로 전망되면서 글로벌 2차전지 업체들은 앞다퉈 관련 캐파증설을 하고 있다.

시장조사기관 SNE리서치에 따르면 2023년 세계 전기차 배터리 수요는 916GWh(기가와트시)로 공급량 776GWh를 뛰어넘을 것으로 예상됐다.

전방사의 투자사이클을 고려할 때 견조한 매출상승으로 인한 실적향상이 가속화될 것으로 예상된다. 2023년까지 급격히 진행되는 글로벌 1차 설비투자 확대 사이클에 기반한 견조한 매출상승이 전망된다.

 

 

 

출처: 삼성증권, DS투자증권, 머니투데이, SMIC, 머니파이, 피엔티, 매일경제

 

뜨리스땅

 

 

 

https://tristanchoi.tistory.com/179

2차전지 기업 탐구: 엘앤에프