이차전지 시장 확대에 따라 주요 소재 중 하나인 분리막의 급속한 성장세가 전망된다.

18일 전기 자동차용 이차전지 시장조사업체 SNE리서치의 ‘2020년 리튬이온 이차전지 분리막 기술동향 및 시장전망’ 보고서에 따르면 이차전지 분리막의 시장 수요는 2019년부터 오는 2025년까지 연평균 성장률이 38%에 달할 전망이다.

분리막은 리튬이온 이차전지를 구성하는 주요 소재 중 하나다. 이차전지에서 양극활물질과 음극 활물질의 물리적 접촉을 막아 단락을 방지하는 동시에 이온이 오가는 통로 역할을 한다.

2019년 전세계 리튬이온 이차전지용 분리막의 수요는 총 28억 제곱미터(m2, 스퀘어미터라고도 함)였다. 2025년 수요는 약 193억 m2가 예상된다.

습식분리막과 건식분리막의 비율은 2019년 약 62:38에서 2025년 72:28 수준이 될 전망이다. 승용 전기차 보급의 활성화가 진행되며 습식분리막의 수요 비중은 앞으로 더욱 늘어날 것으로 보인다.

습식분리막과 건식분리막은 제조 방식에 따라 구분된다. 습식분리막은 제조 공정이 복잡하고 필요로 하는 소재가 상대적으로 많다. 이 때문에 단가는 건식분리막 대비 높지만 박막화가 가능해 높은 에너지밀도를 확보하기에 용이하다. 일반적으로 승용 전기차의 이차전지에 많이 사용된다.

반면 건식분리막의 경우 제조 단가가 낮지만 박막화가 어렵다. 이 때문에 높은 에너지밀도를 요구하지 않는 에너지저장장치(ESS)나 전기 시내버스 등에 주로 사용된다.

2018년 기준 전체 분리막 업체별 출하량 순위는 일본의 아사히카세이가 5억 2,300만m2(셀가드 제외)로 1위를 차지했다. 시장점유율은 13%다. 아사히카세이가 인수한 건식 분리막 제조업체 셀가드의 출하량을 합하면 총 출하량 약 7억m2로 시장점유율 17%를 차지한다.

이어 중국의 SEM, 일본의 도레이, 한국의 SK이노베이션, 중국의 시니어가 뒤를 이었다. 각각 2018년도 출하량 및 시장점유율에서 4억 6,900만m2(12%), 3억 5천만m2(9%), 3억 4천만m2(8%), 2억 3천만m2(6%)를 차지했다.

한편 분리막 제조 업체들은 분리막의 박막화를 통한 에너지밀도 상승을 꾀하는 동시에 안전성을 강화하기 위한 연구를 진행 중이다. 특히 최근 몇 년간 벌어진 이차전지 화재 사고로부터 안전성을 확보하기 위해 난연 특성 분리막 연구가 주목받는 추세다.

난연 특성 분리막은 외부 충격 또는 화재에 전지가 노출됐을 경우 발생할 수 있는 단락을 지연하거나 막는다. 기존 유기물 분리막은 외부 요인으로 인해 화재에 노출된 경우 불에 닿는 순간 연소되어 단락이 발생한다. 이 때문에 양극과 음극이 물리적으로 닿으며 열 폭주 등의 큰 화재로 이어진다.

SNE리서치 관계자는 “이차전지는 최근 자동차 외에 무선 이어폰 등 웨어러블 기기에 많이 사용되기 시작해 더 높은 기준의 안전성을 요구받고 있다”며 “전고체 전지의 개발 및 상용화가 아직 먼 미래의 일이라는 점을 감안했을 때 안전성이 강화된 난연 분리막의 수요는 더욱 많아질 전망”이라고 말했다.