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중소기업 기술로드맵 조회결과

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이차전지 양극재
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

이차전지 양극재 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 리튬이온이차전지에서 양극 전극에 사용되는 활물질을 뜻하며, 양극은 이차전지의 방전 중 환원되는 전극을 의미

- 범위 : 이차전지의 종류에 따라 양극활물질로는 니켈계, 리튬계, 납계 등이 있으나, 리튬이온이차전지에서는 리튬계 양극 활물질을 뜻하며, 전구체, 도전재, 바인더, 집전체, 전극 및 이를 구성하는 소재를 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 2016년 Yano Research에 따르면 리튬이온전지 양극재의 시장 규모는 2016년에 3,799백만 달러, 2018년에는 4,681백만 달러에 이르는 세계시장을 형성할 것으로 전망
  • 리튬이온전지는 전기 자동차 및 스마트그리드로 대변되는 21세기 에너지 혁명의 핵심역할을 할것으로 예상됨
    • 21세기 전력망 구현을 위해서는 전력의 생산과 소비의 불일치 문제를 해결하는데 완충적 역할을 할 수 있는 에너지 저장 기술이 필수적인 상황으로 리튬이온전지가 최선의 대안으로 떠오르고 있음
    • 글로벌 선진국에서는 급격한 기후변화에 따른 국제사회의 기후 변화 대응 정책 강화 및 화석 원료 기반의 에너지 수급 불확실성 증대에 따른 에너지 효율화 정책을 적극 추진하고 있음
    • 리튬이온전지는 산요, 소니 등 일본기업 주도로 개발되었으나, 삼성SDI, LG화학 등 한국 기업과 BYD 등 중국기업이 급격히 성장하여 주도권 확보를 위해 치열하게 경쟁중임
[ 양극재 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
세계시장 3,473 3,799 4,217 4,681 5,196 5,767 11
[ 양극재 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 298 288 278 262 236 212 -1.0
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 이차전지 양극재 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향22)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있어 지속적으로 이차전지 양극재 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 한국 출원경향은 ‘10 이후에 지속적으로 증가추세이며, 일본 출원경향은 ‘13이후 감소하다 증가함. 미국은 ‘11이후 지속적으로 출원하는 경향을 보이며 유럽은 유지하는 경향을 보이고 있음
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 한국이 39.6%로 최대 출원국으로 이차전지 양극재 기술을 리드 하고 있는 것으로 나타났으며, 일본이 35.2%, 미국이 19.2%로 출원비중을 보이고 있음
이차전지 양극재 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 엘지화학의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 에코프로의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국과학기술연구원, 전자부품연구원, 한국화학연구원 등연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 한양대학교, 울산과학기술대학교, 한국교통대학교 등의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 이차전지 양극재 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
양극활물질 전구체제조기술 양극활물질이 되기 전 단계의 물질로, 니켈, 코발트, 망간 또는 니켈, 코발트, 알루미늄 등을 함유한 다성분계 금속산화물 제조기술
양극재 표면 개질 기술 양극소재 표면에 산화물계를 적용 및 개질하여 성능 및 열안정성을 향상시키는 기술
고전압 망간계 양극소재 LiMnO2 또는 LiMn2O4 등의 리튬-망간계 산화물
양극활물질 적용기술 집전체 제조기술 전지를 구성하는 물질로써 양극과 음극 활물질에서 전자를 내고 받을 수 있도록 전자를 이송해주는 역할을 하는 집전체의 제조방법
활물질, 바인더 및 도전재 혼합제조기술 양극활물질을 성형을 용이하게 하기위한 바인더와 성능향상을 위한 도전제의 혼합제조에 관한 기술
열안정성 향상 기술 폭발성이 있는 리튬계열 양극활물질에 대하여 물리적‧화학적으로 안정성을 향상시키는 기술