CATL (300750.SZ): 배터리 거인

21세기의 핵심 기술로서의 배터리

Batteries used to be an essential but cheap component of small electric and electronic devices. But with the rise of EVs and renewables, they have become maybe the most important technology for the green transition.

배터리는 과거에 소형 전기·전자 기기의 필수적이면서도 저렴한 부품이었습니다. 그러나 전기차와 재생 에너지의 부상으로, 이제는 녹색 전환을 위한 가장 중요한 기술이 되었을지도 모릅니다.

출처: Statista

전 세계 배터리 생산을 선도하는 기업은 CATL – Contemporary Amperex Technology Co Ltd이며, 전 세계 배터리 총량의 36.8%를 제조하고 있습니다.

이 회사는 최근 몇 가지 새로운 제품을 발표했으며, 이는 성장 잠재력을 급격히 바꾸어 몇 년 안에 세계 최대 산업 기업 중 하나가 될 수 있습니다.

그 주가는 최근 좋은 소식과 제품 출시를 반영하여 올해 현재까지 54% 상승했으며, 이는 전체적인 중국 주식의 급격한 반등에도 일부 기인합니다.

출처: Yahoo Finance

배터리 시장

전기차 배터리

Batteries are important when it comes to EVs because almost every part of an EV system is superior to internal combustion engines (ICE): electric motors are more efficient, more reactive, smaller, more sturdy, and require less maintenance due to almost no moving part, and can even collect energy back when braking.

하지만 내연기관 차량에도 한 가지 장점이 있습니다. 액체 연료는 에너지 밀도가 매우 높습니다. 따라서 전기차가 경쟁하려면 가능한 가장 높은 밀도의 배터리가 필요합니다. 이렇게 하면 전기차가 ‘불필요한 무게’를 줄여 전체 차량 성능을 저하시키지 않게 됩니다.

We discussed in detail the possible chemistries and challenges of EV batteries in “The Future of Mobility – Battery Tech”.

에너지 저장

Another sector in dire need of more and better batteries is renewable energy. Wind and solar are very efficient, but they also produce energy intermittently and often not when most needed (like in the evenings and winter).

따라서 전력망을 안정적으로 유지하려면 대규모 저장 용량이 필요합니다. 여기서 문제는 배터리 밀도가 아니라, 에너지 저장이 고정된다는 점입니다.

Instead, the 2 key factors are:

• 비용: 저장 비용이 높을수록 전기 요금에 더 많이 추가되어 재생 에너지의 저비용 효과를 상쇄할 수 있습니다.
• 안전성 및 내구성: 에너지 저장 시스템은 이상적으로 수십 년 동안 지속되어 비용을 천천히 상각할 수 있어야 합니다.

This market is expected to grow quickly, with a 26.4% CAGR from 2023 to 2033.

출처: Market US

We discussed in detail the possible chemistries and challenges of EV batteries in “The Future Of Energy Storage – Utility-Scale Batteries Tech”.

규모의 경제

Battery production is a complex task, requiring massive scale for a few reasons:

• R&D 비용이 막대하며, 설계를 개선하기 위해 배터리 내부 원자 수준의 현상을 이해해야 합니다.
• 전기차와 에너지 저장에 필요한 대량 생산은 초고효율 공급망과 자동화 대규모 도입을 필요로 하여 비용을 절감합니다.

This is why, in the battery business, the bigger the better.

1. 배터리 생산량이 늘어날수록 비용이 낮아지고, 이는 매출 증가로 이어집니다.
2. 매출이 증가하면 기술 개선을 위한 자금이 더 많이 확보됩니다.
3. 기술이 향상되면 채택이 확대되어 배터리 생산이 더욱 증가합니다.

This creates a business flywheel that greatly rewards the largest companies and makes any smaller startup competitor struggle. Even with better technology, the need for multi-billion-dollar factories can cause problems in successfully producing and selling the batteries.

예를 들어, Freyr는 2024년 여름에 배터리 생산을 중단했으며, Northvolt는 일자리를 감축하고 생산 목표를 축소하고 있습니다.

글로벌 확장

Meanwhile, CATL is expanding as quickly as it can, with many news in the last few months indicating how precious of a partner to global tech and industrial corporations and government CATL has become:

• 2024년 3월: Tesla와 협력하여 충전 시간을 최적화
• 2024년 4월: 현대와 전기배터리 얼라이언스 체결, CATL이 베이징 현대의 향후 전기차 모델에 최첨단 배터리를 공급
• 2024년 5월: 프랑스 해운 대기업 CMA CGM과 전기 선박 가능성을 탐색하기 위한 파트너십
• 2024년 6월: BAIC, 베이징 에너지, 샤오미와 협력하여 베이징에 새로운 배터리 공장 건설 착공
• 2024년 6월: Rolls‑Royce와 고정형 에너지 저장 솔루션 TENER에 대한 전략적 협력 (아래에서 자세히)
• 2024년 6월: 난징에서 탄소 제로 도시 건설 협력
• 2024년 7월: 폭스바겐이 독일 공장에서 모듈 및 셀 테스트 인증을 받았으며, 동시에 헝가리에서 대규모 배터리 공장을 건설 중

TENER, 잠재적 게임 체인저

과거 실적

For now, a lot of CATL attention is focused on EVs, and improving battery technology through tweaking the manufacturing process of lithium-ion batteries.

이전에는 업계가 고에너지 밀도, 빠른 충전, 향상된 안전성(불이 붙을 수 있는 전해질이 없음) 때문에 가능한 한 빨리 전고체 배터리로 전환할 것으로 예상되었습니다.

출처: Nature

전고체 배터리가 미래를 장악할 것이라는 전망은 명확하지 않을 수 있습니다. CATL은 벌집 구조를 적용한 새로운 리튬 배터리를 출시했으며, 이는 배터리를 훨씬 더 밀도 높고 내구성 있게 만들었습니다.

출처: Chemistry Europe

이는 CATL이 발표한 10분 만에 600km 주행 거리를 추가할 수 있는 새로운 LFP(리튬-인산철) 배터리 발표의 핵심입니다. 총 주행 거리는 1,000km(600마일) 이상이 될 수 있어, 미래 전기차 소유자들의 모든 ‘주행 거리 불안’이 사라집니다.

전체적으로 보면 1km 주행 거리를 매초 충전할 수 있으며, 1,000km를 완전히 충전하는 데 16.6분이 소요됩니다.

TENER 혁명

Until recently, it was somewhat of a consensus that in the long run, lithium-ion was not the right chemistry for utility-scale energy storage. This is because lithium-ion is expensive, and degrades too quickly, usually losing performance badly in more or less 10 years.

따라서 CATL이 TENER 컨테이너형 배터리 시스템의 성능을 공개했을 때, 배터리 산업 전체가 충격을 받았습니다.

출처: Sustainability Environment

The pilot project using the TENER has demonstrated zero degradation in capacity after a full 5 years of operation.

벌집 구조는 CATL 배터리 아키텍처의 핵심 요소가 되고 있는 것으로 보입니다. 명시적으로 언급되지는 않았지만, 이는 CATL이 TENER에 대해 이야기할 때 언급한 내용일 가능성이 높습니다:

‘TENER를 구현하기 위해, 회사는 생체모방 이온 채널과 높은 안정성을 가진 SEI를 사용했으며, 자체 조립 전해질 기술과 결합하여 ‘무한한 에너지 저장 시스템’이라고 부르는 것을 만들었습니다.

최첨단 기술과 극한의 제조 역량을 바탕으로, 우리는 고활성 리튬 금속의 문제를 해결했으며[…], 이는 산화 반응으로 인한 열 불안정을 효과적으로 방지합니다.’

6MWh 이상의 에너지 출력을 생성할 수 있는 이 TENER 모델은 6월에 발표되었으며, 유틸리티 기업이 재생 에너지를 저장하기 위한 대규모 배터리 파크를 구축하도록 설계되었습니다.

따라서 리튬 화학이 유틸리티 시장을 장악할 가능성이 있으며, 이는 거대하고 성장 중인 전기차 시장보다 훨씬 클 수 있습니다.

TENER Flex

2024년 9월 25일, CATL은 TENER의 새로운 버전인 TENER Flex를 발표했습니다. 이는 더 작고 모듈식입니다.

이는 기존 인프라와 호환되며, 인건비, 시간 및 운영 비용을 절감합니다.

출처: CATL

따라서 TENER는 유틸리티를 위한 산업 혁신 기술일 뿐만 아니라, Flex 버전을 통해 산업 및 주거용 애플리케이션에도 변화를 가져올 수 있습니다.

또한 매우 견고하여 -40°C에서 60°C까지 작동 가능하고, 고도 4,000미터까지 운용 가능하며, 폭우와 0-100% 습도에 대비한 IP56 등급을 갖추고 있습니다. 크기가 작아 다양한 차량으로 쉽게 운송할 수 있습니다.

마지막으로, 낮은 소음 수준(<65데시벨)은 병원, 학교, 상점 등에서 차이를 만들 수 있습니다.

또 다른 혁명 – 중대형 트럭

2024년 9월 17일, CATL은 TECTRANS – T 초고속 충전 에디션 및 TECTRANS – T 장수명 에디션의 상용화를 발표했습니다.

출처: Electrive

This responds to the 2 main objections to the electrification of commercial vehicles:

• 연속 운행이 필요해 느린 충전이 불가능하거나 비용이 너무 많이 든다.
• 예를 들어, 2022년 영국 경찰이 전기차 사용을 포기했습니다. 충전 시간이 경찰의 중요한 업무 효율성을 저하시킵니다.
• 차량을 장거리 및 연간 다수의 작업 시간 동안 운행해야 하는 요구가 배터리 조기 고장을 초래한다.
• 전기차 소유자가 10년 후 배터리 수명을 우려한다면, 트럭 회사는 가능한 많은 주행 거리를 필요로 하며, 이는 배터리 팩의 충방전 사이클을 크게 증가시킵니다.

TECTRANS 초고속 충전 에디션

In response, TECTRANS Superfast Charging Edition can charge up to 70% of the maximum charge in just 15 minutes, reducing idle time to a period almost identical to ICE vehicles.

이는 아직 완벽하지 않지만, 버스와 트럭에 충분히 활용될 수 있으며, 특히 운전자가 정기적으로 휴식을 취해야 하는 상황에 적합합니다.

Of course, this will be reliant on a good infrastructure of charging stations. Something that CATL is also working on, 2025년 말까지 중국 100개 도시에 10,000개의 초고속 충전소를 구축할 계획.

TECTRANS 장수명 에디션

The TECTRANS – T Long Life Edition displays a lifespan of up to 15 years or 2.8 million kilometers.

수백만 킬로미터는 일반적인 내연기관 상용 트럭의 수명인 800,000~1,600,000km(500,000~1,000,000마일)보다 2~3배 더 깁니다.

전기 모터는 내연기관 모터보다 내구성이 높아 이러한 트럭은 전통적인 내연기관 모델보다 훨씬 높은 활용도를 가질 수 있습니다. 특히 두 배터리 팩 모두 최대 500km 주행 거리를 제공합니다.

이러한 점만으로도 트럭 회사들에게 앞으로 유일한 경쟁력 있는 선택이 될 수 있으며, 유지보수 및 연료 비용이 저렴하다는 점은 별도로 고려하지 않아도 됩니다.

트럭 운송업은 마진이 낮은 매우 경쟁적인 산업입니다. 따라서 새로운 모델이 비용 효율적이라면, 이를 가장 먼저 도입하는 기업이 경쟁자를 압도할 가능성이 높습니다.

이러한 상황에서는 전체 산업이 새로운 주문의 대부분을 CATL의 TECTRANS – T 장수명 에디션과 유사한 성능을 갖춘 배터리를 장착한 트럭으로 빠르게 전환하도록 압박할 것입니다.

재활용

With batteries produced in increasing numbers, it is clear that efficient resource utilization is required.

이 회사는 배터리 재활용 체인 개선을 선도하고 있습니다. 이를 통해 대량 채굴된 리튬, 니켈, 망간 및 기타 광물을 효율성이나 안전성이 떨어진 후에도 새로운 배터리에 여러 번 재사용할 수 있습니다. 이미 CATL은 니켈과 코발트에 대해 99.6% 재활용률을 달성했습니다.

출처: CATL

In fact, CATL은 2042년에는 거의 채굴이 필요 없을 것으로 추정합니다, 이는 특히 중국 사업부에 해당하며, 이미 추출된 자원의 재활용이 차세대 배터리에 필요한 대부분의 소재를 공급하게 될 것입니다.

“산업의 급속한 성장으로 인해 향후 10년간 핵심 소재 수요가 5배 증가할 수 있습니다. 그러나 궁극적으로 100% 전기차가 실현되면 새로 채굴해야 할 핵심 소재는 매우 적을 것입니다.”

Robin Zeng Yuqun – CATL 창업자

한편, CATL은 2023년 CATL이 주도하는 10억 달러 규모의 볼리비아 리튬 추출 투자 컨소시엄 출범을 통해 소재 부족에 대비하고 있습니다.

결론

CATL은 전 세계 배터리의 3분의 1 이상을 생산하고 있으며, 혁신 속도가 급격히 가속화되어 배터리 산업에 대한 지배력을 확대하고 있습니다.

생산 규모와 기술적 우위의 결합으로, BYD, Panasonic, Samsung, Tesla와 같은 몇몇 거대 기업만이 근접할 수 있는 매우 경쟁적인 산업에서도 CATL은 매우 안정적인 위치를 차지합니다.

이는 CATL을 대부분의 서구 자동차 제조업체(테슬라 포함)의 핵심 파트너이자 기술 공급업체로 만들었습니다.

이제 CATL은 전기차에서의 성공을 다른 산업에서도 재현하려 하고 있으며, 이들 모두 배터리 용량 측면에서 잠재적으로 더 클 수 있습니다: 유틸리티 규모 전력 저장 및 물류(반트럭 및 중대형 차량, 선박, 그리고 2,000km 주행 거리 계획을 가진 항공기).

다양한 중개업자를 통해 CATL stock 에 투자할 수 있으며, 여기, securities.io,에서 최고의 중개업체에 대한 우리의 추천을 찾을 수 있습니다: the USA, Canada, Australia, the UK, 및 기타 여러 국가.

CATL 주식에만 관심이 없으시다면, 다음과 같은 ETF도 살펴볼 수 있습니다: the  Amplify Lithium & Battery Technology ETF (BATT), Global X’s Lithium & Battery Tech ETF (LIT), or the WisdomTree Battery Solutions UCITS ETF which will provide a more diversified exposure to capitalize on the growing demand for battery and green energy.