한국IR협의회에서 나온 슈퍼커패시터 산업 동향을 살펴보자. 

혁신성장_슈퍼커패시터_신재생에너지 대응을 위한 차세대 고효율, 고용량 에너지 저장 장치_한국기업데이터.pdf
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슈퍼커패시터는 일반전인 전지처럼 에너지저장기술 중의 하나이다. 2차전지는 화학적 저장방식인데 슈퍼커패시터는 전자기적저장방식이다. 슈퍼커패시터는 신재생에너지 산업의 성장으로 인해 중요한 에너지 저장기술로 관심을 받고 있다. 

슈퍼커패시터와 2차전지의 차이는 아래 표를 보면 쉽게 알 수 있다.

2차전지는 에너지 밀도가 높다. 그렇기 때문에 많은 에너지를 저장할 수 있다.

슈퍼커패시터는 전력밀도가 높다. 그렇기 때문에 높은 전력을 출력할 수 있다. 일반적인 커패시터보다 출력은 낮지만 에너지는 밀도는 높아 에너지를 더 많이 저장할 수 있다. 

 

슈퍼커패시터가 필요한 이유는 2차전지와 재생에너지의 단점을 커버하기 위해서다. 2차전지는 고출력시 배터리 수명에 영향을 미치고, 재생에너지는 자연조건에 따라서 출력이 달라진다. 

슈퍼커패시터는 급속 방충전 및 높은 충·방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성을 가지고 있다. 즉, 재생에너지로 생산된 전력과 부하전력 사이의 차이를 슈퍼커패시터가 흡수 또는 방출함으로써 전력을 일정하게 유지시킬 수 있다. 

 

슈퍼커패시터는 전극의 양단에 수 볼트의 전압을 가해 전해액 내의 이온들이 전기장을 따라 이동하여 전극표면에 흡착되어 발생되는 애너지를 충전 또는 방전하여 순간적으로 많은 에너지를 저장 후 높은 전류를 공급한다. 

 

슈퍼커패시터의 구조는 전극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 슈퍼커패시터는 이차전지와 달리 중금속을 사용하지 않는다. 

슈퍼커패시터는 기술구조에 따라 3가지로 나눌 수 있다. 

전기 이중층 커패시터는 정전기적인 이온의 흡탈착만을 사용한다. 그렇기 때문에 2차전지보다 높은 출력과 안정성이 높아서 보조전원으로 많이 사용된다. 

유사 커패시터는  전기화학적 반응으로 전하 이동을 유도한다. 그렇기 때문에 2차전지와 유사하기에 유사 커패시터라고 부른다.

하이브리드 커패시터는 양극과 음극을 다른 전극재료로 사용함으로써 용량을 높인 커패시터로 차세대 커패시터다. 

 

슈퍼커패시터는 저장용량에 따라서 소형, 종형, 대형으로 나눈다. 소형은 메모리 백업, 종형은 소형 전자기기의 전원, 대형은 자동차용 보조전원, 대규모 UPS로 주로 사용된다. 

 

슈퍼커패시터는 일본과 미국을 주축으로 2차전지에 슈퍼커패시터를 결합하는 방식을 많이 연구하고 있다. 

 

미국의 맥스웰은 2019년 테슬라에 인수하였는데 최근에 다시 매각하였다. 테슬라가 배터리 내재화를 추진하고 있는데, 추측으로는 2차전지의 보조전원으로써 슈퍼커패시터의 역할이 그렇게 크지 않다고 판단된 것이 아닐까 한다. 

https://www.pv-magazine.com/2021/07/30/tesla-sells-maxwell-technologies-dry-cell-tech-for-lithium-ion-batteries-retained/

 

Tesla sells Maxwell Technologies but dry cell tech for lithium-ion batteries retained

Tesla acquired the Californian supercapacitor maker in 2019, leading some to speculate its EVs would use 'supercaps' for top acceleration. Two years on, it appears Elon Musk has moved on and sold Maxwell to UCAP Power, but Tesla has retained the company's

www.pv-magazine.com

 

 

국내 기업으로는 비나텍이 중형 슈퍼커패시터 분야 1위로 기술뿐만 아니라 양산까지 하고 있는 가장 선두업체다. 이 보고서는 소형1위라고 되어 있는데 이부분은 잘못 기재된 것이다. 

개인적으로는 비나텍의 슈퍼커패시터는 전기차보다는 수소차의 보조전원으로 공급되길 바란다. 전기차는 테슬라가 맥스웰을 인수하였다가 매각하였으니 어떠한 이슈가 있는 것으로 보이기 때문이다.

비나텍의 슈퍼커패시터는 현재 차세대 넥쏘에서 테스트 중이다. 수소연료전지도 전려공급과정에서 이산화탄소가 배출되지 않아서 친환경적이고, 슈퍼커패시터도 2차전지와 달리 중금속이 사용되지 않으므로 친환경적이다. 

수소차에 어울리는 보조전원 수단은 슈퍼커패시터가 아닐까 한다.

 

오늘날의 기술은 끊임없이 진화하고 발전하고 있습니다. 사람들이 미처 이해하기도 전에 또다른 신기술이 나오는 세상이지요.

미래라고 하면 먼 훗날같지만 그렇다면 당장 내년인 2019년에는 우리 주변이 어떻게 바뀔지 생각해보셨나요? 대부분이 아실겁니다. 바로 5G전기자동차입니다. 누구나 다 아는 그런 섹터이고 이미 그 섹터종목들은 다 오를만큼 올랐다고 생각하실 수도 있습니다. 하지만 제가 보기엔 이제 시작입니다. 두 섹터에 많은 대표주들이 있지만 제가 관심을 가지고 있는 몇 종목만 추려보았습니다.


5G : 케이엠더블유, RFHIC, 쏠리드

4G에서 5G로의 전환은 3G에서 4G로의 전환과는 그 양상이 사뭇 다릅니다. 경부고속도로를 예를 들어 설명하자면,  3G->4G는 기존의 고속도로에서 차선을 더 늘려 더 많은 차들이 지나갈 수 있도록 하는 것입니다. 하지만 4G->5G는 경부고속도로의 차선으로는 모든 차를 수용하기에 부족하여 아예 새로운 신경부고속도로를 만드는 것입니다. 고속도로를 새로 만들기 위해서는 많은 건설장비와 자재가 필요하겠죠? 그리고 그 고속도로가 기존 경부고속도로보다 훨씬 큰 고속도로라면 얼마만큼의 건설장비와 자재가 필요할까요? 여러분들의 예상을 훨씬 뛰어넘는 수치일 것입니다.

LTE 기지국은 안테나가 2개만 들어갑니다. 하지만 5G 기지국은 32~64개의 안테나가 들어갑니다. 적게는 16배, 많게는 32배 차이가 나는거죠. 현재는 통신사들이 새로운 망을 구축하기에는 많은 비용과 시간이 소요되기 때문에 차선책으로 4G망을 활용해서 5G 초기단계를 진행하려고 하고 있습니다. 하지만 진정한 5G의 시대를 만들기 위해서는 무조건 새로운 망을 구축해야 합니다. 저는 그 점을 주목하고자 합니다. 통신사에서 망을 구축하려면 분명히 많은 장비가 필요하기 때문에  5G 통신장비 및 안테나를 만드는 회사에 수주를 해야 합니다. 그 많은 수주를 받은 통신장비업체는 그것이 매출로 직결됩니다. 매출의 증가는 바로 회사의 자산가치를 상승시켜 주가상승을 일으킵니다. 

5G 시대가 오면 뒤따라오는 것이 바로 자율주행차입니다. 이 섹터도 추가적으로 눈여겨 볼만하다고 생각됩니다.


MLCC(전기자동차) : 삼성전기, 코스모신소재, 삼화콘덴서

자율주행차와 더불어 또 화두가 되는 차가 바로 전기자동차입니다. 저는 자율주행차보다는 전기자동차 섹터가 더 빠른 미래에 올 것이라고 생각합니다. 자율주행자동차는 아직 상용화가 되지 않았지만 전기자동차는 이미 상용화가 되었고 그 선두에는 미국의 테슬라가 있습니다. 그리고 테슬라를 뒤쫓기위해 독일의 자동차 명가들이 독을 품고 전기차 시장에 뛰어들고 있습니다. 폭스바겐은 디젤게이트 이후 전기차 양산에 열을 올리고 있습니다. 2025년까지 브랜드별로 80종의 전기차를 선보이며, 2030년에는 300종의 전기차를 선보이겠다고 합니다. 

전기차 관련주는 직접적인 모터와 배터리를 비롯하여 부품까지 다양한 기술섹터 영역에 걸쳐있습니다. 그 중에서 저는 MLCC라는 분야의 섹터에 주목하고 있습니다. MLCC는 적층세라믹콘덴서로 MLCC는 전기를 일시적으로 저장했다가 필요한 곳에 공급해주는 부품입니다. 스마트폰과 같은 IT기기의 핵심 부품입니다.  스마트폰에 600~1000개씩 들어가는 MLCC가 일반 자동차에는 3000개, 전기자동차에는 1만5000개 들어갑니다. 단가도 전장용이 스마트폰용보다 약 4배 비싸다고 합니다. 전기차 시대가 오면 자연스럽게 MLCC 관련 제조업체의 주가도 크게 뛸 것이라고 생각합니다. 논리는 5G와 동일하죠. 

 






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