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배터리가 전기차 및 에너지저장장치와 같은 미래 산업을 리드할 핵심으로 부각되면서 리튬이온배터리를 비롯해 차세대 전고체 배터리와 폐배터리의 Re-use 및 Re-cycling에 대해 전 세계적으로 이슈가 되고 있다.

국내 배터리 시장은 2023년 약 11조 5,100억원 규모가 될 것으로 전망되고 있으며, 차세대 기술로 선정된 전고체 배터리의 글로벌 시장은 연평균 34.2%씩 성장하며 2027년에는 4억 8,250만 달러 규모가 될 것으로 예상되고, 전고체 배터리를 탑재한 전기차의 경우 2030년에는 약 200만대의 판매량을 기록하며 전기차 시장의 10%를 차지할 것으로 전망된다.  

배터리가 첨단산업의 핵심기술로 자리매김하면서, 최근 유럽을 중심으로 한·중·일 기업들의 투자진출이 적극 추진되고 있으며, 유럽 각국에서도 배터리 제조공장을 유치하기 위해 주력하고 있는 상황이다.

이에 시장 확대 및 산업 경쟁력을 극대화하기 위해 주요국과 관련 기업들의 기술 개발 및 생산 경쟁과 제휴화가 가속화되고 있으며, 배터리 4대 소재 역시 한국과 중국기업들의 성장으로 배터리 생산업체별 공급체인이 다양화되면서 경쟁이 치열해질 전망이다. 

이에 본 보고서는 차세대 배터리 산업의 기술개발 동향과 핵심소재 개발현황, 주요국 및 기업 현황 등을 수록하였다.

Ⅰ. 배터리 개념 및 국내외 시장현황과 주요 경쟁국 경쟁동향 및 정책현황

    1. 배터리 개념 및 기술개요

       1-1. 개요

       1-2. 벨류체인 및 분류방법

       1-3. 배터리 타입별 기술개요

            (1) ESS 종류

            (2) 차세대 배터리 목적별 분류 및 장단점

                2-1) 차세대 배터리 목적별 분류 및 기술개요

                2-2) 차세대 배터리별 장단점

            (3) 배터리별 산업 및 기술동향

                3-1) 리튬이온배터리

                     a) 기술동향

                     b) 산업동향

                3-2) 리튬황전지

                     a) 기술동향

                     b) 산업동향

                3-3) 리튬공기전지

                     a) 기술동향

                3-4) 전고체 배터리

                     a) 기술동향

                     b) 산업동향

                3-5) 플렉시블전지

                     a) 기술동향

                     b) 산업동향

                3-6) 프린터블전지

                3-7) 레독스흐름전지

                     a) 기술동향

                     b) 산업동향

                3-8) 소듐이온전지

                     a) 기술동향

                     b) 산업동향

                3-9) 아연공기전지

                     a) 기술동향

                     b) 산업동향

       1-4. 배터리 타입별 구조 및 제조공정

            (1) 배터리 제조공정

            (2) 이차전지 타입별 구조 및 세부공정

            (3) 이차전지 제조공정

                3-1) 전극공정 : Mixing

                3-2) 전극공정 : Coating & Drying

                3-3) 전극공정 : Calendering

                3-4) 전극공정 : Slitting, Vacuum Drying

                3-5) 조립공정

                3-6) 조립공정 : 원통형

                3-7) 조립공정 : 각형

                3-8) 조립공정 : 파우치

                3-9) 화성공정

       1-5. 배터리 장비 현황

            (1) 배터리 장비 역할

            (2) 글로벌 중대형 배터리 생산능력 및 장비시장 규모

            (3) 중대형 배터리 제조공정 및 배터리 타입별 장비시장 전망

            (4) 중대형 배터리 제조공정상 세부 장비별 시장전망

            (5) 국내 배터리 장비업체 현황

    2. 국내외 배터리 시장 분석 및 핵심 플레이어 동향

       2-1. 글로벌시장

            (1) 글로벌시장 현황 및 전망

            (2) 글로벌시장 핵심 플레이어 동향

                2-1) 핵심 플레이어 전반    76

                2-2) 세계자동차업체 배터리 관련 핵심 플레이어 동향

                2-3) 글로벌 ESS용 중대형 이차전지 관련 핵심 플레이어 동향

       2-2. 국내시장

            (1) 국내시장 현황 및 전망

            (2) 국내 배터리 산업 무역동향

            (3) 국내시장 핵심 플레이어 동향

                3-1) 배터리 산업 핵심 플레이어 현황

                3-2) 배터리 제조 분야

                3-3) 소재 분야

                3-4) 제조 및 측정장치 분야

    3. 국내외 배터리 기술 분석

       3-1. 글로벌 기술동향

            (1) 배터리 제조기술 동향

            (2) 차세대 배터리 기술동향

            (3) 핵심소재 기술동향

       3-2. 국내 기술동향

            (1) 국내 배터리 산업 특징

            (2) 배터리 3사 시장점유율 및 배터리 채용 주요모델 현황

    4. 주요 경쟁국 배터리 연구개발 및 생산동향과 경쟁현황

       4-1. 유럽

            (1) 주력시장으로의 부상배경

            (2) 배터리 연구개발 동향

                2-1) 유럽 BATTERY 2030+ 전략

                     a) 주요 내용

                     b) 접근방식에 따른 중요 연구영역

                     c) 메인테마

                        c-1) 테마1. 초고성능 배터리를 위한 새로운 재료 및 인터페이스의 신속한 개발과 발견

                        c-2) 테마2. 배터리와 스마트 기능의 통합

                        c-3) 테마3. 배터리 제조능력 및 재활용성 증대

                2-2) 범유럽 에코시스템 구축을 위한 전기차 배터리 R&D 프로젝트 현황

                2-3) 배터리셀 연구개발 네트워크 구축을 위한 LiPLANET 프로젝트 현황

            (3) 이차전지 생산라인 구축동향

                3-1) 전기차용 이차전지 시장현황

                3-2) 유럽 내 자동차 제조국의 배터리 생산라인 구축현황

                     a) 프랑스

                     b) 영국

                     c) 독일

                     d) 기타 국가

       4-2. 한국 vs 중국 vs 일본

            (1) 배터리 시장동향

            (2) 한·중·일 경쟁현황

                2-1) 시장점유율

                2-2) 경쟁구도

                2-3) 유럽 내 국내 배터리 3사 경쟁현황

                     a) SK이노베이션

                     b) LG에너지솔루션(LG화학)

                     c) 삼성SDI

                2-4) 미국 및 EU 수입동향

    5. 국내외 주요국 정책현황

       5-1. 해외

            (1) 미국

            (2) 유럽

            (3) 일본

            (4) 중국

       5-2. 국내

Ⅱ. 배터리 핵심전략제품 및 요소기술 개발동향과 특허현황

    1. 전해질

       1-1. 개념

            (1) 개요

            (2) 기술 및 용도별 분류

                2-1) 전해질 벨류체인

                2-2) 기술별 범위 및 분류

                2-3) 용도별 범위 및 분류

       1-2. 산업 및 시장분석

            (1) 산업동향

            (2) 국내외 시장현황

                2-1) 글로벌시장

                2-2) 국내시장

       1-3. 기술개발동향

       1-4. 국내외 기업 및 국내 연구개발기관 동향

            (1) 해외

            (2) 국내

            (3) 국내외 주요 플레이어 및 기타업체별 전해액 공급망

            (4) 국내 연구개발기관

       1-5. 특허동향

            (1) 특허 분석

                1-1) 출원동향

                1-2) 기술집중도 분석

            (2) 주요 출원인 분석 및 특허리스트

                2-1) 해외

                     a) Sanyo Electric

                     b) Toyota Motor

                     c) Panasonic

                2-2) 국내

                     a) 삼성SDI

                     b) LG화학

                     c) 삼성전자

    2. 모바일 기기용 소형 리튬이온배터리

       2-1. 개념

            (1) 개요

            (2) 기술 및 용도별 분류

                2-1) 소형 리튬이온배터리 벨류체인

                2-2) 기술별 범위 및 분류

                2-3) 용도별 범위 및 분류

       2-2. 산업 및 시장분석

            (1) 산업동향

            (2) 국내외 시장현황

                2-1) 글로벌시장

                2-2) 국내시장

       2-3. 기술개발동향

            (1) 4대 소재 기술동향

            (2) 소형배터리 형태별 동향

       2-4. 국내외 기업 및 국내 연구개발기관 동향

            (1) 해외

            (2) 국내

            (3) 국내 연구개발기관

       2-5. 특허동향

            (1) 특허 분석

                1-1) 출원동향

                1-2) 기술집중도 분석

            (2) 주요 출원인 분석 및 특허리스트

                2-1) 해외

                     a) Panasonic

                     b) Mitsubishi Chemical

                     c) NEC corp.

                2-2) 국내

                     a) LG화학

                     b) 삼성SDI

                     c) SK이노베이션

    3. 수송기계용 중형 리튬이온배터리

       3-1. 개념

            (1) 개요

            (2) 기술 및 용도별 분류

                2-1) 중형 리튬이온배터리 벨류체인

                2-2) 기술별 범위 및 분류

                2-3) 용도별 범위 및 분류

       3-2. 산업 및 시장분석

            (1) 산업동향

            (2) 국내외 시장현황

                2-1) 글로벌시장

                2-2) 국내시장

       3-3. 기술개발동향

            (1) 핵심소재별 기술개발동향

            (2) 수송기계별 리튬배터리팩 기술개발동향

            (3) 리튬배터리팩 열관리 기술개발동향

       3-4. 국내외 기업 및 국내 연구개발기관 동향

            (1) 해외

            (2) 국내

            (3) 국내 연구개발기관

       3-5. 특허동향

            (1) 특허 분석

                1-1) 출원동향

                1-2) 기술집중도 분석

            (2) 주요 출원인 분석 및 특허리스트

                2-1) 해외

                     a) Toyota Motor

                     b) Panasonic

                     c) Toyota

                2-2) 국내

                     a) LG화학

                     b) 삼성SDI

                     c) 삼성전자

    4. 대용량 전기저장장치용 대형 리튬이온배터리

       4-1. 개념

            (1) 개요

            (2) 기술 및 용도별 분류

                2-1) 대용량 전기저장장치용 대형 리튬이온배터리 분야 벨류체인

                2-2) 기술별 범위 및 분류

                2-3) 용도별 범위 및 분류

       4-2. 산업 및 시장분석

            (1) 산업동향

                1-1) ESS 산업 특성

                1-2) ESS 제품 특징

                1-3) ESS 시장 특징

            (2) 국내외 시장현황

                2-1) 글로벌시장

                2-2) 국내시장

       4-3. 기술개발동향

            (1) 핵심소재기술 개발동향

            (2) ESS 설치기준 현황

            (3) 이차전지 재사용 관련 실현기술 동향

       4-4. 국내외 기업 및 국내 연구개발기관 동향

            (1) 해외

            (2) 국내

            (3) 국내 연구개발기관

       4-5. 특허동향

            (1) 특허 분석

                1-1) 출원동향

                1-2) 기술집중도 분석

            (2) 주요 출원인 분석 및 특허리스트

                2-1) 해외

                     a) Panasonic

                     b) Toyota Motor

                     c) Hitachi

                2-2) 국내

                     a) LG화학

                     b) 삼성SDI

                     c) 삼성전자

    5. 초고용량 슈퍼커패시터

       5-1. 개념

            (1) 개요

            (2) 기술 및 용도별 분류

                2-1) 슈퍼커패시터 벨류체인

                2-2) 기술별 범위 및 분류

                2-3) 용도별 범위 및 분류

       5-2. 산업 및 시장분석

            (1) 산업동향

            (2) 국내외 시장현황

                2-1) 글로벌시장

                2-2) 국내시장

       5-3. 기술개발동향

            (1) 핵심소재 국산화 동향

            (2) 고전압 및 고출력 슈퍼커패시터 기술개발동향

       5-4. 국내외 기업 및 국내 연구개발기관 동향

            (1) 해외

            (2) 국내

            (3) 국내 연구개발기관

       5-5. 특허동향

            (1) 특허 분석

                1-1) 출원동향

                1-2) 기술집중도 분석

            (2) 주요 출원인 분석 및 특허리스트

                2-1) 해외

                     a) Tokin corp.

                     b) Honda Motor

                     c) Panasonic

                2-2) 국내

                     a) 삼성전기

                     b) 비나텍

                     c) LS Mtron

    6. 이차전지 제조장비 및 측정장치

       6-1. 개념

            (1) 개요

            (2) 기술 및 용도별 분류

                2-1) 이차전지 제조장비 및 측정장치 분야 벨류체인

                2-2) 기술별 범위 및 분류

                2-3) 용도별 범위 및 분류

       6-2. 산업 및 시장분석

            (1) 산업동향

            (2) 국내외 시장현황

                2-1) 글로벌시장

                2-2) 국내시장

       6-3. 기술개발동향

       6-4. 국내외 기업 및 국내 연구개발기관 동향

            (1) 해외

            (2) 국내

            (3) 국내 연구개발기관

       6-5. 특허동향

            (1) 특허 분석

                1-1) 출원동향

                1-2) 기술집중도 분석

            (2) 주요 출원인 분석 및 특허리스트

                2-1) 해외

                     a) Panasonic

                     b) Toyota Motor

                     c) Nissan Motor

                2-2) 국내

                     a) LG화학

                     b) 삼성SDI

                     c) SK이노베이션

    7. 폐리튬 이차전지 Re-use/Re-cycling 산업 및 기술현황

       7-1. 재활용 방안 종류 및 개요

            (1) Re-Use 정의

            (2) Re-Cycling 정의

       7-2. 폐배터리 국내외 산업동향

            (1) 해외

                1-1) 폐배터리 Re-Use 사례

                1-2) 폐배터리 Re-Cycling 사례

            (2) 국내

                2-1) 전기자동차 종류 및 개요

                2-2) 전기자동차 확대에 따른 폐전지 발생량 추이

                2-3) 폐배터리 관리 및 법안현황

                2-4) 폐배터리 Re-Use 및 Re-Cycling 사례

                     a) 현대차그룹

                     b) 삼성SDI

                     c) SK이노베이션

            (3) 한·중·일 법률 현황

       7-3. 폐배터리 Re-Use 및 Re-Cycling 기술동향

            (1) Re-Use 기술현황

                1-1) Re-Use 프로세스

                1-2) 전기자동차 폐배터리 탈거 및 해체기술

            (2) Re-Cycling 기술현황

                2-1) Re-Cycling 프로세스

            (3) 제품별 폐배터리 Re-Use 및 Re-Cycling 처리방안 비교

Ⅲ. 고에너지밀도 차세대 전고체 배터리 시장 및 장비현황과 기술 및 소재 개발동향

    1. 개념

       1-1. 개요

            (1) 전고체 배터리 개념

            (2) 전고체 배터리 장점

                2-1) 우수한 안정성

                2-2) 높은 에너지밀도

                2-3) 고출력

                2-4) 넓은 사용온도

                2-5) 단순한 배터리 구조

                2-6) 빠른 충전속도

       1-2. 필요성 및 기술적 과제

    2. 전고체 배터리 시장현황 및 전망

    3. 전고체 배터리 기술동향

       3-1. 전고체 배터리 기술개발현황

       3-2. 고체 전해질 기술동향

            (1) 전고체 재료 및 공정 이슈

            (2) 황화물 vs 산화물 vs 폴리머

            (3) 전고체 배터리셀 제조공정

            (4) 전고체 종류별 해결과제

                4-1) 황화물계 및 산화물계

                4-2) 폴리머

            (5) 새로운 음극재, 리튬메탈

            (6) 전고체 배터리 도입에 따른 배터리 소재 변화 전망

                6-1) 전해질 및 분리막

                6-2) 양극재

                6-3) 음극재

       3-3. 전고체 배터리 특허 출원현황

            (1) 배터리 기술 특허로 보는 전고체 배터리 현황

            (2) 기업별 배터리 기술 특허현황

                2-1) 아시아 제조사 배터리 기술 특허현황

                2-2) 기업별 전고체 배터리 특허현황

                2-3) 특허출원 및 등록현황

            (3) 전고체 기술 특허로 본 양산적용 전망

    4. 전고체 배터리 관련 성장산업 전망

       4-1. BESS(Battery Energy Storage System)

       4-2. 자율주행 및 모빌리티 디바이스

    5. 국내외 기업의 전고체 배터리 기술개발 및 생산현황

       5-1. 대표 배터리업체 경쟁력 및 전략 분석

            (1) 글로벌 전고체 개발업체 기술경쟁현황

            (2) 주요 OEM별 배터리 공급망 현황

            (3) 배터리 업체별 증설계획

            (4) 설비투자현황

       5-2. 해외

            (1) 전고체 배터리 기술 및 생산기업

                1-1) 칭타오에너지개발(중국, QingTao Energy Development)

                1-2) 이노베이트(중국, Enovate)

                1-3) 피스커(중국, Fisker)

                1-4) 니오(중국, NIO)

                1-5) 프롤로지움(대만, ProLogium)

                1-6) 간펑리튬(중국, Ganfeng Lithium)

                1-7) 솔리드파워(미국, Solid Power)

                1-8) 퀀텀스케이프(미국, QuantumScape)

                1-9) 아이오닉 머터리얼스(미국, Ionic Materials)

                1-10) 팩토리얼 에너지(미국, Factorial Energy)

                1-11) 히타치조선(일본, Hitachi Zosen)

                1-12) 볼로레(프랑스, Bollore)

            (2) 완성차 생산기업

                2-1) 일본 vs 유럽 vs 중국

                     a) 일본 완성차 업체

                     b) 유럽 제조사

                     c) 중국 완성차 업체

                2-2) 폭스바겐(독일, Volkswagen)

                2-3) 르노(프랑스, Renault)

                2-4) BMW(독일)

                2-5) 포드(미국, Ford)

                2-6) 테슬라(미국, Tesla)

                2-7) 제너럴모터스(미국, GM)

                2-8) 도요타(일본, Toyota)

       5-3. 국내

            (1) 완성차 생산기업

                1-1) 현대차 그룹

            (2) 전고체 배터리 기술 및 생산기업

                2-1) LG에너지솔루션(LG화학)

                2-2) 삼성SDI

                2-3) 에코프로비엠

                2-4) 포스코케미칼

                2-5) 씨아이에스

                2-6) (주)티디엘

                2-7) (주)미래컴퍼니

            (3) 연구개발기관

                3-1) 삼성전자종합기술원

                3-2) 한국생산기술연구원

                3-3) 한국과학기술연구원

Ⅳ. 차세대 배터리 관련 주요국 동향 및 기업현황

    1. 미국

       1-1. 미국 배터리 시장동향

            (1) 배터리 수요 및 제조시장 규모

            (2) 미국 리튬배터리 주요 수입국 및 수출국

            (3) 리튬배터리 기업 및 제품개발 동향

            (4) 리튬배터리 원료 생산동향

       1-2. 미국 전자제품 시장동향

            (1) 전자제품 시장규모 및 동향

            (2) 배터리 수명 및 전자제품 구매와의 연관성

       1-3. 미국 전기차 시장 및 배터리 수요/공급 전망

            (1) 미국 전기차 시장규모 및 동향

            (2) 미국 전기차 보급정책

            (3) 전기차 배터리 수요 및 공급 전망

                3-1) 글로벌 전기차 배터리 수요 및 공급 전망

                3-2) 미국 전기차 배터리 수요 및 공급 전망

            (4) 미국 내 전기차 판매 전망

            (5) 미국 자동차 기업의 배터리 공급전략

    2. 중국

       2-1. 중국 전기차 배터리 시장동향 및 주요기업 현황

            (1) 전기차 배터리 시장현황

                1-1) 중국 전기차 배터리 시장동향

                1-2) 삼원계 배터리 현황 및 전망

            (2) 신에너지 자동차 시장동향

                2-1) 신에너지 자동차 시장규모 및 현황

                2-2) 신재생에너지 자동차용 배터리 시장규모 및 산업동향

                2-3) 신재생에너지 자동차 리튬이온배터리 기술동향

            (3) 배터리 관련 주요 이슈

            (4) 수입동향

            (5) 주요기업 현황

                5-1) 전기차 배터리 시장 기업현황

                5-2) 자동차용 동력배터리 시장 기업별 점유율

            (6) 전기차 배터리 규범인증정책

       2-2. 중국 이차전지 산업동향

            (1) 시장현황

            (2) 생산규모 및 수출입동향

            (3) 이차전지 수급 관련 이슈

            (4) 기업현황

            (5) 주요 정책

            (6) 배터리 수입 관련 품질안전검사 제도

                6-1) 주요 내용

                6-2) 제품 범위

                6-3) 세부 변화 내용

                     a) 수은 함량 표기

                     b) CCC 강제인증제도

       2-3. 중국 동력 배터리팩 산업동향

            (1) 동력 배터리팩 산업현황

            (2) 수입동향

            (3) 기업현황

            (4) 주요 정책

    3. 유럽

       3-1. 유럽연합 전기차 배터리 생산시설 및 생산현황

       3-2. 유럽 배터리연합(EBA) 출범배경 및 진행상황

       3-3. 유럽 배터리연합(EBA) 배터리 관련 정책

            (1) 배터리 생산 지원정책

            (2) 친환경 배터리 규제방안 및 전망

            (3) 유럽 배터리 규제정책

    4. 독일

       4-1. 독일 자동차산업 및 배터리 시장현황

       4-2. 주요기업 현황

            (1) 배터리 개발 및 생산 프로젝트 관련 기업

            (2) 리튬이온배터리 관련 기업

                2-1) 소재

                2-2) 부품

                2-3) 장비

                2-4) 조립 및 시스템

            (3) 독일 배터리 재활용 기업

                3-1) Duesenfeld GmbH

                3-2) Accurec Recycling Gmbh

                3-3) Redux Recycling GmbH

                3-4) Primobius GmbH

                3-5) BASF AG

                3-6) VW AG

    5. 스페인

       5-1. 전기차 배터리 공장 유치계획

            (1) 자동차 제조산업 현황

            (2) 전기차 배터리 제조공장 유치현황

            (3) 전망

    6. 폴란드

       6-1. 주요국 폴란드 투자진출 현황

            (1) 폴란드 전기차 배터리 산업동향

            (2) 국가별 대표기업의 폴란드 투자진출 현황

    7. 핀란드

       7-1. 핀란드 이차전지 산업동향

            (1) EU 'Strategic Action Plan on Batteries'

            (2) 핀란드 정부의 'Batteries from Finland' 및 주요 육성분야

                2-1) Batteries from Finland

                2-2) 주요 육성분야

            (3) 핀란드 이차전지 생태계 구조

            (4) 스타트업 및 주요기업 현황

    8. 러시아

       8-1. 러시아 리튬이온배터리 시장 및 생산업체 현황

            (1) 러시아 리튬이온배터리 소비현황

            (2) 수입동향

            (3) 러시아 리튬이온배터리 생산업체 현황

    9. 인도네시아

       9-1. 인도네시아 리튬이온배터리 산업동향

            (1) 인도네시아 에너지 자원 현황

            (2) 산업동향

            (3) 리튬이온배터리 관련 주요정책 및 규제

            (4) 주요기업 현황

            (5) 전망

    10. 인도

       10-1. 인도 전기차 배터리 산업동향

            (1) 인도 자동차 산업 및 전기차 정책 동향

            (2) 인도 전기차 배터리 시장현황

            (3) 인도 전기차 배터리 수입동향

            (4) 전기차 배터리 유통구조 및 인증

            (5) 주요기업 현황

            (6) 전망