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화학업계, 전기차 복합소재 개발 가속
NO. 작성일 2020-08-30 조회수 11
 
전기차 플라스틱 시장, 매년 54% 성장
SK종합화학, 고결정성 플라스틱 HCPP·POE 등 시장 공략
한화솔루션, 스토롱·수퍼라이트·SMC 등 경량화 소재 두각
롯데케미칼, 국내 생산량 1·2위 'PC·ABS' 등 제품 라인업

전기차 시대가 급성장할 것으로 전망되면서 ‘경량화’가 신차 개발의 핵심 과제로 떠오르고 있다. 더 가볍게 만들어 연비를 높이는 동시에 탄소배출량을 줄이는 게 관건으로 부각됐기 때문이다. 이에 자동차 경량화의 핵심소재인 폴리머(Polymer, 플라스틱 소재)를 개발, 생산하는 국내 화학업계도 복합소재 개발 및 생산을 가속화하고 있다.

25일 글로벌 시장조사기관인 ‘리서치앤마켓(Research and Markets)’은 최근 최근 발행한 보고서를 통해 전기차 관련 글로벌 플라스틱 시장은 올해 7억9690만 달러에서 2025년 26억2090만 달러로 매년 54%가량의 높은 성장성을 보일 것으로 예측하고 이 같은 전기차 시장의 성장이 폴리머 업체에 기회가 될 것이라고 내다봤다.

이에 차량용 복합소재를 생산하는 국내 화학업체들도 관련 소재 개발뿐 아니라 향후 성장 전략을 모색하고 있다. 모빌리티에 대규모 투자를 이어가고 있는 SK그룹이 대표적이다. SK이노베이션 자회사인 SK종합화학은 차세대 주력사업으로 패키징(Packaging)과 오토모티브(Automotive) 사업을 축으로 시장 공략에 나서고 있다.

SK종합화학은 이를 위해 ‘친환경·초경량’ 오토모티브 솔루션 전략에 기반한 고결정성 플라스틱인 HCPP·POE 등을 지속적으로 선보이고 있다. 중형차 한 대를 기준으로 최대 10kg까지 무게를 줄일 수 있는 고결정성 플라스틱은 자동차 내·외장재로 주로 쓰이며 범용 대비 사용량을 10%가량 줄여 연비 향상, 대기오염물질 감축 등의 긍정적 효과가 있다. SK종합화학의 HCPP 제품은 현재 한국과 중국 시장에서 시장 점유율 1위다.

국내뿐 아니라 미국, 유럽, 중국 등에 해외 생산법인을 설립, 현지 생산체계를 구축해 운영 중인 한화솔루션 첨단소재부문은 현재 강화 열가소성 플라스틱(GMT), 스토롱라이트(StrongLite), 저중량 강화 열가소성 플라스틱(LWRT), 수퍼라이트(Super Lite)와 함께 강화 열경화성 플라스틱 SMC(Sheet Molding Compound)를 활용한 배터리 하우징에 집중하고 있다. 전기자동차 배터리 모듈을 안정적으로 담아 보호하는 배터리 하우징은 SMC 소재를 적용해 경쟁 소재인 스틸 대비 약 15~20% 우수한 경량성, 디자인 용이성을 인정받고 있다.

아울러 한화첨단소재가 세계 GMT시장의 70%를 점유하고 있을 만큼 기술력과 품질을 모두 인정받고 있는 스트롱라이트는 PP에 유리섬유 매트가 강화재로 보강된 판상 형태의 복합소재로 결합력이 우수하고 강도는 스틸과 거의 같으면서도 중량은 20~25%가량 덜 나간다. 스트롱라이트는 차량 하부를 보호하고 소음을 줄여주는 언더커버를 비롯해 고강도 플라스틱 범퍼, 의자 등받이 등에 적용된다. 수퍼라이트는 저압에서 열성형이 가능한 시트 형태의 복합소재로 차량 헤드라이너와 햇빛가리개, 언더바디 등을 만드는 데 활용된다.

한화첨단소재는 2016년 10월부터 GM이 생산하는 차세대 순수 전기자동차 ‘볼트(Bolt)’에 배터리하우징 부품을 납품하고 있다. 중국 상하이법인은 작년 상하이폭스바겐(상하이기차와 폭스바겐 합작사) 양산 중인 순수 전기자동차‘e-라비다(e-Lavida)’에 적용되는 전기차용 배터리하우징 수주에 성공하기도 했다.

한화첨단소재 측은 “중국 내 전기자동차 시장의 성장 확대에 발맞춰 중국 내 글로벌 합작사(GM, BMW)를 타깃으로 전기차용 배터리하우징 공급 확대를 위한 수주 활동을 활발히 진행할 계획”이라고 밝혔다.

롯데케미칼도 소재 생산 노하우와 적극적인 연구개발을 통해 차량 경량화 부품에 적용되는 소재 개발 및 생산에 역량을 집중하고 있다. 롯데케미칼의 PC(Polycarbonate), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 연간 생산량은 각각 46만 톤(국내 1위), 67만 톤(국내 2위)이다.

롯데케미칼은 ABS 제품군 브랜드인 starex®, PC 제품을 대표하는 브랜드 INFINO®를 운영하고 있다. 이들 브랜드는 차량 경량화에 적용되는 다양한 제품 라인업을 보유하고 있으며 기존 금속소재가 적용되는 차량 부품의 기능과 외관을 대체하는 물성을 가지고 있다. 높은 강도와 우수한 성형성, 내화학성, 내열성이 특징으로 차량 내외장재 및 헤드램프, 도금 소재 등으로 활용된다.

이와 함께 롯데케미칼의 LFT(Long Fiber Thermoplastic, 열가소성 장섬유 강화 복합소재)는 금속 대비 무게가 20~30% 가볍고 온도, 습도 등의 변화에도 변형되지 않는 우수한 성질을 가지고 있어 금속을 대체하는 차량 경량화 소재로 활용되고 있다. 롯데케미칼이 개발한 LFT 소재 차량 스티프너(보강재)는 국내 최초로 압출성형으로 제조 가능한 제품으로, 기존 금속 소재 대비 45% 경량화 효과를 보여주고 있다. 압출성형은 원료를 압출성형기에 넣고 구멍으로부터 밀어내어 일정한 단면을 가진 연속체로 얇고 길게 성형하는 방식이다.

효성화학은 올해초부터 본격 가동에 들어간 베트남 바리우붕따우 PP공장에서 올 하반기 중 자동차 경량화 소재로 고강성, 고충격성 PP를 생산할 예정이다. 해당 PP는 전기차 외 가솔린 차에도 사용되며 대시보드 판넬 등 차 내·외관에 적용될 예정이다. 자동차용 소재를 포함한 바리우붕따우 PP공장의 총 생산규모는 30만톤 규모다.
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