니켈의 주요 사용처는 스테인리스를 만들 때 사용됩니다. 니켈 생산량 중 60%가 스테인리스강을 만들 때 사용됩니다. 철의 최대 결점인 녹 발생을 막을 방법으로 니켈을 섞어서 녹 안 스는 스테인리스강을 만드는 것이죠. 스테인리스강은 주방용품, 전자제품, 건축재료 등 많은 용도에 사용됩니다.
또한 니켈은 구리와 합금하면 마모와 부식에 강해집니다. 그래서 여러 나라의 동전으로 만들어 사용됩니다.
스테인리스강이나 동전에 많이 쓰이던 니켈은 전기차 시장이 커지면서 사람들의 관심이 커지고 있습니다. 니켈은 전기차의 주행거리와 직접적인 연관이 있기 때문이죠.
니켈은 전기차에 쓰이는 배터리 양극재의 핵심 소재입니다.
전기차에는 리튬이온배터리가 사용되는데요
전기차에 사용되는 리튬이온 배터리에는 NCA, NCM, LMO, LFP 양극재가 사용됩니다.
LFP- 에너지 밀도가 낮고 부피가 크고 출력이 낮음(중국 전기차 업체 주로 채택)
우리나라에서는 주로 NCM, NCA 양극재를 주로 사용합니다.
NCM(니켈, 코발트, 망가니즈) 양극재의 성분 중 니켈의 비중이 커지면, 배터리의 에너지 밀도가 높아져서 전기차 주행거리도 늘어납니다.
배터리 개발사 들은 코발트 대신 니켈의 비중을 높여, ‘하이니켈배터리’를 개발하여 배터리의 출력과 용량을 개선하려는 연구가 진행 중입니다. (전기차 주행거리 늘어남)
하이니켈배터리는 기존 60% 수준인 니켈 함량을 80~90%까지 높여 사용합니다.
또한 니켈 함량을 높이면 양극재 원료 중 제일 비싼 코발트 비중을 낮춰 배터리 생산원가를 줄일 수 있습니다.
NCM양극재의 니켈의 비중을 높이고 알루미늄(Al)을 추가하여 NCMA를 개발하기도 하였습니다.
NCA(니켈, 코발트, 알루미늄)- 무게를 줄이고 작은 크기로 제작 가능, 코발트의 함량을 줄일 수 있어서 원가 절감 가능, 배터리안정성 문제로 제조 난이도 높음
배터리 양극재 활물질의 성분별 특성입니다.
Ni- 고용량
Mn, Co- 안정성
Al- 안정성, 출력향상
리튬이온 배터리는 스마트폰, 전동공구, 전기차 등 여러 가지 용도에 사용되는데요.
제품별 특성에 맞게 배터리의 성능을 만족시키기 위해서는 이런 배터리 양극재의 성분을 적절히 조합하여 제작합니다.
니켈의 생산
배터리의 핵심 광물인 니켈의 최대 생산국은 인도네시아(전 세계 매장량 20%) 입니다.
인도네시아에서는 30%의 전 세계 생산량으로 가장 많습니다.
현대자동차, LG에너지솔루션은 인도네시아의 니켈채굴권 확보하여 연간 10GWh의 배터리 제조공장 건설 예정입니다.
인도네시아와 호주에 20% 넘는 매장량이 있고요. 그 외 러시아, 브라질, 러시아에서 생산됩니다.
최근 인도네시아는 니켈 원광 수출 금지 같은 공급망을 통제하려는 시도가 노골적으로 드러나고 있습니다. (자원의 무기화)
자원의 해외 의존도가 높은 우리나라로서는 공급망이 취약하기 때문에 현지 투자, 수입선 다변화 등 경제 안보 방안을 수립해야 합니다.
니켈의 가격
리튬과 마찬가지로 최근 니켈 가격도 떨어지고 있는데요.
중국 시장의 수요가 감소하여 니켈 가격이 하락한 것으로 예상됩니다.
22년 2월 최고가(2만9천달러)를 기록한 후 떨어지는 추세입니다.
23년 2월 기준 톤당 2만3천달러네요
니켈의 특성
원자번호 28번
원소기로 Ni
원자량: 58.6934 g/mol
녹는점 1453도
끓는점 2732도
밀도 8.908 g/cm3
은백색의 금속입니다.
니켈은 공기 중 산화반응이 없어서 녹이 잘 슬지 않습니다.
그래서 부식을 막기 위해 금속의 표면에 도금하거나 합금의 재료로 사용합니다.
니켈은 상온에서 강한 자성을 띠는 특성이 있습니다.
니켈로 만든 자석 중 ‘알니코(alnico)’라는 영구자석은 알루미늄+니켈+코발트 합금으로 만들어지는데요. 알니코는 스피커, 모터, 발전기 등에 사용됩니다.
니켈광석의 1~2%가 함유되어 있습니다.
연간 생산량은 250만톤이라고 하네요
니켈 관련주
이앤플러스(074610)- 필리핀 니켈광산 보유
제이스코홀딩스(023440)- 필리핀 니켈광산 보유
STX(011810)– 아프리카 니켈광산 지분보유
하이니켈 관련주
디이엔티(079810)- 2차전지 양극, 음극 텝을 만드는 노칭장비 생산
에코프로비엠(247540)- 국내 양극재1위, NCMA(90%니켈) 양극재 개발
미래나노텍(095500)- NCA양극재 수혜주, 양극재 첨가재와 수산화리튬 포스코케미칼에 납품
코스코퓨처엠(003670)- 포스코케미칼, 이차전지 소재사업
삼성SDI(006400)- 리튬이온2차전지 사업
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