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리튬염

리튬염

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1. 리튬염 개념 및 역할

리튬염은 주로 리튬이온 배터리의 핵심 구성 요소인 전해액(전해질)에 포함되어 리튬이온의 원활한 이동을 돕는 물질입니다. 리튬이온 배터리가 충방전될 때, 리튬이온은 전해질을 통해 양극과 음극 사이를 오가며 전기 에너지를 생성합니다. 전해액은 리튬염, 유기용매, 첨가제로 구성되며, 이 중 리튬염은 리튬이온의 ‘통로’ 역할을 합니다.

리튬염은 의약품 분야에서도 중요한 역할을 하는데, 특히 양극성 장애(조울증) 치료제로 사용됩니다.

2. 주요 사용처

(1) 이차전지

리튬염은 이차전지의 전해액에서 리튬이온의 캐리어 역할을 수행하며, 배터리의 성능, 수명, 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다.

  • 배터리 종류별 적용:
    • 범용 리튬이온 배터리: 가장 보편적으로 사용되는 리튬염은 LiPF6 (Lithium Hexafluorophosphate) 입니다. 이는 뛰어난 이온전도도, 용해도, 화학적 안정성으로 인해 스마트폰과 같은 소형 IT 기기 배터리에 주로 사용됩니다.
    • 고성능 배터리 (전기차용): LiPF6 외에 LiFSI (Lithium bis(fluorosulfonylimide), LiPO2F2, LiDFOP, LiBOB 등 다양한 리튬염이 첨가됩니다. 이러한 첨가제는 배터리 수명 연장, 충방전 효율 향상, 저온 방전 성능 완화 등에 기여합니다.
  • 연구 개발 동향: 고농도 및 국소 고농도 전해액 연구가 활발히 진행 중이며, 특히 LiFSI는 안정적이고 저항이 낮은 SEI(Solid Electrolyte Interphase) 층을 형성하여 차세대 전해액의 핵심으로 주목받고 있습니다.

(2) 의약품

리튬염은 정신 건강 분야에서 주요 의약품으로 활용됩니다.

  • 양극성 장애(조울증) 치료: 탄산리튬 형태로 처방되어 조증 증상을 조절하고 재발을 방지하는 효과가 뛰어납니다. 세계보건기구(WHO) 필수 의약품 목록에도 포함되어 있습니다.
  • 알츠하이머병 연구: 최근 연구에서는 리튬 결핍이 알츠하이머병 발병과 연관될 수 있으며, 오로트산리튬(lithium orotate) 형태의 리튬 보충제가 증상 완화에 효과적일 수 있다는 가능성이 제기되고 있습니다.

(3) 기타 산업

리튬염은 배터리 및 의약품 외에도 촉매, 코팅, 세라믹, 공기 처리, 야금 등 다양한 산업 분야에서 활용됩니다.

3. 연관 산업 및 기업

(1) 연관 산업

  • 이차전지 산업: 전기차(EV), 에너지 저장 시스템(ESS), IT 기기(스마트폰, 노트북) 등 리튬이온 배터리 수요가 높은 전 산업 분야. 2025년 리튬이온 배터리 시장은 약 1,000억 달러 규모로 성장할 전망이며, 전기차 보급 확대로 리튬 수요는 2025년 163.7만 톤에 달할 것으로 예상됩니다.
  • 화학 및 소재 산업: 리튬염 및 전해액 제조 기술은 특수 화학 소재 산업의 핵심 경쟁력입니다.
  • 제약 산업: 정신 건강 관련 의약품 개발 및 생산에 직접적으로 연관됩니다.

(2) 주요 글로벌 기업

  • 리튬염 생산 및 공급 (주로 리튬 자원 개발 및 가공 기업):

    • Albemarle Corporation(ALB) - 세계 최대 리튬 생산업체로, 2025년에는 리튬염 판매량의 약 45%가 장기 계약을 통해 이루어질 것으로 예상됩니다.
    • Sociedad Química y Minera de Chile S.A.(SQM) - 칠레 기반의 대형 리튬 생산업체로, 탄산리튬, 수산화리튬 등 다양한 리튬 유도체를 공급하며 2025년 리튬 수요가 25% 성장할 것으로 전망합니다.
    • Livent Corp.(LTHM) - 고성능 리튬 화학물질 전문 기업.
    • Ganfeng Lithium Group Co., Ltd.(3993.HK) - 중국 기반의 세계적인 리튬 생산업체.
    • Pilbara Minerals Limited(PLS.AX) - 호주 기반의 리튬 광산 기업.

  • 이차전지 전해액 제조업체: (리튬염을 포함한 전해액 완제품 생산)

    • Enovix(ENVX) - 차세대 실리콘 배터리 기술 개발.
    • LG Energy Solution(373220.KQ) - 한국의 대표적인 배터리 및 전해액 기술 개발 기업.
    • Samsung SDI(삼성SDI) - 한국의 대표적인 배터리 및 전해액 기술 개발 기업.
    • CATL(CATL) - 중국 최대 배터리 제조업체.
    • Panasonic Holdings Corp.(6752.T) - 배터리 제조 및 전해액 관련 기술 보유.
    • Mitsubishi Chemical Group Corp.(4188.T) - 전해액 및 관련 화학물질 생산.
    • UBE Corporation(4208.T) - 전해액 및 분리막 소재 생산.

  • 제약 회사:

    • George Medicines(undefined) - 고혈압 치료제 등 개발 (리튬 의약품과 직접적 연관성보다는 제약 산업 전반).

4. 주된 산지 및 공급망

리튬염의 원료인 리튬은 주로 호주(경암 리튬), 칠레(염호 리튬), 아르헨티나(염호 리튬), 중국 등에서 생산됩니다. 2025년에는 북미 리튬염 수요 대비 공급이 24% 부족할 것으로 예상되며, 안정적인 공급망 확보가 중요한 이슈입니다. 국내 기업들도 리튬염 공급망 확대를 위해 노력하고 있습니다.

5. 리스크 요인

  • 공급망 불안정: 리튬 자원의 지정학적 집중 및 채굴·정제 과정의 복잡성으로 인해 공급망 불안정성이 높습니다. 2025년 리튬 시장은 생산량 감소, 수요 패턴 변화, 지정학적 긴장 등으로 상당한 도전에 직면할 것으로 예상됩니다.
  • 환경 규제: 리튬 채굴 및 가공 과정은 환경에 영향을 미칠 수 있어, 환경 규제 강화가 생산 비용 및 공급에 영향을 줄 수 있습니다.
  • 가격 변동성: 리튬 가격은 수요-공급 불균형과 투기적 요소로 인해 변동성이 커서 관련 산업의 수익성에 영향을 미칩니다.
  • 의약품 부작용: 리튬염 의약품은 효과적이지만, 혈중 농도 관리가 필수적이며 메스꺼움, 구토, 설사, 손떨림, 피로, 갈증, 잦은 소변, 체중 증가, 갑상선 기능 이상, 신장 기능 저하 등 다양한 부작용이 발생할 수 있습니다. 임산부나 어린이에게는 심각한 부작용 위험이 있어 주의해야 합니다.
  • 기술 변화: 전고체 배터리 등 차세대 배터리 기술의 발전은 기존 액체 전해액 기반의 리튬염 수요에 영향을 미칠 수 있습니다.

6. 업사이드

  • 전기차 시장 성장: 전기차 보급 확대에 따른 리튬이온 배터리 수요 급증은 리튬염 시장의 가장 큰 성장 동력입니다.
  • ESS 시장 확대: 재생에너지 확대로 인한 에너지 저장 시스템(ESS) 시장의 성장도 리튬염 수요를 견인합니다.
  • 기술 혁신: LiFSI와 같은 신규 리튬염 개발과 고농도/국소 고농도 전해액 기술 발전은 배터리 성능 향상 및 안전성 확보에 기여하며 시장 성장을 촉진합니다.
  • 의료 분야: 알츠하이머병 등 새로운 질병 치료에 대한 리튬염의 활용 가능성 연구는 장기적인 성장 기회를 제공할 수 있습니다.
  • 지속 가능한 공급망 구축: 직접 리튬 추출(DLE) 기술 등 새로운 채굴 및 정제 기술 개발은 공급망 안정화 및 비용 절감에 기여할 수 있습니다. 2025년부터 2035년까지 글로벌 리튬 채굴 시장은 연평균 9.7% 성장할 것으로 전망됩니다.

최근이슈

  • 2025년

    • 리튬염(LiPF6) 가격 급등 환경: WIND에 따르면 중국 리튬염(LiPF6)가격은 11월 25일 현재 톤당 18만 위안을 기록해 9월 말 대비로 +195% 급등함. 이는 중국 당국의 반내권 정책 영향 등으로 업체들의 공격적인 출하가 어렵게 되자 가격이 상승한 것으로 풀이됨. 한편 중국의 LiPF6 업체인 Do-Fluoride New Materials(002407.sz) 주가도 9월 말 이후 +60%, 연초 대비로는 +180% 상승하면서 리튬염 가격 상승세가 주가에 반영되는 모습

    • 탈중국 공급망 이슈 여전: 미국 OBBBA 법안 통과 이후, 세액공제 대상 요건으로 중국 공급망 조달 비중을 낮춰야 되는 상황. 미국 완성차 업체나 ESS 설치업체 입장에서 중국 의존도가 높은 소재 밸류체인 중에 리튬염 부문에서도 탈중국 움직임이 불가피할 것.

마지막 수정 일자
플라스틱