리튬 산업 | 수산화리튬과 리튬 염수

이차전지의 핵심 원료 리튬에 대한 이야기 입니다.

"미중용 배터리 메탈슬러그" (이베스트증권 / 2022-05-11 안회수 연구원 & 이안나 연구원)

"Still strong steel" (이베스트증권 / 2022-09-14 안회수 연구원)

2가지 리포트에서 리튬 부분을 정리해봅니다.

 

 

| 리튬 종류와 시장 규모

 

ㅁ 이차전지 기준 리튬 종류별 사용처

 

  ㅇ 탄산리튬 : 소용량 배터리(휴대폰, 노트북), LFP배터리

  ㅇ 수산화리튬 : 전기차용 고용량 하이니켈배터리

 

ㅁ 시장 규모

 

  ㅇ '21년 기준 리튬 최종수요의 74%가 이차전지 향 > '25년까지 75~80% 수준으로 증가 예상
    - 이차전지향 리튬 수요에서 수산화리튬 비중은 '21년 45% > '25년 55% 으로 증가 전망

 

  ㅇ 글로벌 리튬 수요 : '22년 64만톤 > '23년 78만톤 > '25년 110만톤 (CAGR 19%)
    - 리튬 수요 중 이차전지향 비중 75%, 수산화리튬 비중 45~55% 반영할 경우
    - 글로벌 수산화리튬 수요량은 '22년 21만톤 > '25년 46만톤으로 2배 이상 증가

 

  ㅇ '21년 기준 경제적 타당성 검증된 전세계 리튬 매장량은 2,200만톤, 리튬 광산 생산량은 52만톤
    - 총 매장량은 8,900만톤으로 매장량은 넉넉함
    - 그러나 리튬 수급에 있어 "제련 캐파"가 문제시됨

 

 

 

 

| 리튬 공정 : 경암형, 염수형 (현재 생산 비중은 반반 정도)

 

 

 

ㅁ 경암형 : 리튬 광산에서 채굴하여 가공

 

  ㅇ 초기 투자비 낮고 빠른 생산 가능 but 선광 비용 등 생산원가 높음
  ㅇ 탄산리튬 & 수산화리튬 모두 제련 가능

 

 

ㅁ 염수형 : 염호에서 증발 과정을 거쳐 생산 (매장량 60% 이상)

 

  ㅇ 초기 투자비 높고 염수 증발, 변환 등 오래 걸리지만 생산원가 낮음 & 환경적 측면에서 상대적으로 유리함
     - 수산화리튬 생산 OPEX를 비교해보면, 경암형이 톤당 40,000불인 반면 염수형은 톤당 5,400불 수준

 

  ㅇ 중국은 대부분 경암형 생산 중 but 북미에서는 광산&염호 골고루 생산

 

  ㅇ 탄산리튬 제련 가능 but 수산화리튬의 경우 탄산리튬 만든 후 재변환 필요
     - 염수형 탄산리튬 > 수산화리튬 변환 공정은 까다롭다는 게 문제 > 검증된 기술력 필요
     - 직접추출기술(DLE) 개발 중. 개발되면 생산시간, 친환경성, 비용 측면에서 상당 수준 개선 가능

     - 미국 Livent는 증발 공정 없이 DLE로 염수에서 염화리튬 추출 > 탄산리튬 제련 > 수산화리튬 변환

 

 

 

 

ㅁ 공정별 자본비용 비교

 

  ㅇ 경암형은 광산채굴~제련시설까지 리튬 제품 1만톤(LCE) 규모 당 0.5억~2.7억달러 투입

 

  ㅇ 염호형은 1.4억~3.8억달러 투입
     - 2만톤급 이하 설비에서는 경암형이 톤당 투입비용으로 볼 때 유리함 but 그 이상 규모에서는 염호형이 유리함

 

| 리튬 제련 캐파

 

ㅁ '20년 기준 주요 5개 기업의 리튬 생산 점유율은 75% 이상

 

ㅁ 탄산리튬은 공급 충분

 

 

 

ㅁ 수산화리튬은 공급 부족
  ㅇ '25년까지 빠른 시장대응을 위해 경암형이 유리

 

 

 

| POSCO홀딩스의 리튬 사업

 

ㅁ 포스코의 리튬 사업

  ㅇ 경암형

     - Pilbara Minerals로부터 광양 수산화리튬 공장에 연간 스포듀민 정광 31.5만톤 공급 받아

     - 수산화리튬 연간 4.3만톤 생산 / '23년 10월 가동시작 목표

  ㅇ 염수형

     - 아르헨티나 Hombre Mueto 염호에서 포스코 자체 DLE 공정으로 운영 계획

     - '24년 2.5만톤, '25년 총 5만톤, '28년 총 11만톤 생산 계획

 

  ㅇ 염수형 리튬 사업 수익성
     - 가정 : 수산화리튬 톤당 3만달러(2년 평균) / 톤당 생산원가 5천불 / 아르헨티나 정부에 매출 3.5% 지급
      >> 톤당 EBITDA 마진 = 30천불 - 5천불 - 1천불 = 24천불 (EBITDA 마진율 80% 수준)

      >> 1년에 2.5만톤 판매 시 매출 7.5억달러(8,300억원), EBITDA 5.9억달러(6,600억원) 수준

      - '30년까지 6조원 투자하기로 했는데, 이를 단계별로 감가상각비 안분하면(내용연수 10년 가정)

      - 1단계 연간 3천억원, 2단계 연간 4천억원 수준
      >> 염호 1단계 생산 시 영업이익 : 6,600억원 - 3,000억원 = 3,600억원 (OPM 43%)