티에스아이의 주가전망 및 배당금, 2차전지 제조 장비가 상승 여력 있나?

"주식회사 티에스아이"라고 하고, 영문으로 "TSI Co., Ltd."라고 표기합니다.

중소기업에 해당됩니다.

 

주 소 : 경기도 화성시 향남읍 발안로 702-66
전화번호 :  031 - 667 - 2623
홈페이지 : http://www.taesungind.co.kr

 

 

특수목적용 기계 제조업을 영위하고 있으며, 2차전지 제조 장비중 2차전지의 활물질, 도전제, 결합제, 용매를 혼합하는 Mixing 공정을 운용하는 장비와 그 시스템을 판매를 주력으로 하고 있습니다.

 

티에스아이는 2020년에 배당금을 지급하지 않았습니다.

 

 

2차전지			한 번 쓰고 버리는 것이 아니라, 충전을 통해 반영구적으로 사용하는 전지
리튬이온전지			음극에 탄소 또는 흑연을 사용하고, 양극에 리튬화합물을 이용한 2차전지
전고체전지			전지 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 차세대 2차전지
활물질	내용		전지가 방전할 때 화학적으로 반응하여 전기에너지를 생산하는 물질로 양극활물질(양극재)와 음극활물질(음극재)로 구분됨
	양극재 (양극활물질)		리튬 이온의 공급원이며 충전 시 산화반응이 일어나면서 리튬 이온을 방출하며, 방전 시 환원반응이 일어나면서 리튬 이온을 흡수하는 역할을 합니다. 일반적으로 사용되는 것은 NCM과 NCA로, 고가인 LCO의 코발트(Co) 성분 일부를 니켈(Ni), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al) 으로 대체한 삼원합금 물질이다.  - NCM(니켈, 코발트, 망간) : 현재 가장 널리 이용되고 있는 2차전지 소재  - NCA(니켈, 코발트, 알루미늄) :  타 소재에 비해 출력과 에너지 밀도가 높아 고출력을 요구하는 전동공구용에 적합
	음극재 (음극활물질)		양극재와 반대로 충전 시 리튬 이온과 전자(Electron)를 흡수하며 방전 시 리튬 이온과 전자를 방출하는 역할을 합니다.  주로 이용되는 물질은 흑연으로 천연흑연과 인조흑연이 있다.
도전재	내용		전지 내부에서 전자의 흐름을 도와주는 물질
	CB (카본블랙)		점 입자 형태로 서로 연결되기 위해선 많은 양이 투입어야 한다
	CNT (탄소나노튜브)		탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 관 모양을 이루는 원통 형태의 소재로, 카본블랙에 비해 적은 양을 가지고도 더 뛰어난 전하 전도성을 유지할 수 있다.
결합재 (Binder)	내용		활물질 분말과 도전재 분말을 결착시켜 집전체인 금속 집전체에 고정시키는 역할을 수행한다. 바인더는 기본적으로 절연체이며 전극의 구조를 유지시켜 준다. 일반적으로 양극과 음극 모두 PVDF를 사용한다. 최근 음극의 경우 SBR을 더 많이 사용하는 추세이다
	PVDF		PVDF 바인더는 불소수지의 일종으로, NMP를 유기용매를 활용하여 제조한다. 전극 활물질 입자 및 도전재에 대한 분산 성과 결착력이 우수할 뿐만 아니라 유기전해액에 대한 내산화성과 전기화학적 산화/환원 안정성이 우수한 장점이 있다.
	SBR/CMC		SBR/CMC계 바인더는 diene계 합성고무로서, 유기용매가 아닌 물에 녹여 제조한다. 용량 및 에너지 밀도를 극대화하기 위해서 필요한 전극활물질의 함량은 높이고 바인더의 함량은 줄여주는 과정에서 PVDF계보다 결착특성이 우수한 것으로 알려져 있다.
용매 (Solvent)	내용		용액의 매체가 되어 용질을 녹이는 물질로, 양극에는 NMP를 음극에는 물을 사용한다
	NMP		N-methyl-2-pyrrolidonde의 약자로, PVDF 바인더를 용해하는 용도로 사용된다
분체			고체 입자가 많이 모여 있는 상태의 물체를 통틀어 이르는 말로, 티에스아이가 영위하는 업체에서는 활물질, 도전재 등을 의미합니다
슬러리 (Slurry)	내용		고체와 액체의 혼합물 또는 미세한 고체입자가 물 속에 현탁(懸濁)된 현탁액
	전극 슬러리		전극을 만들기 위한 슬러리를 말하며, 활물질, 도전재, 결합재를 용매에 의해 분산하여 만들어 진다
	촉매 슬러리		촉매 슬러리에서는 촉매 및 도전재를 용매로 분산하여 만들어진다.
코터			전극제조공정 중 코팅공정 장비를 말합니다. 여기서 코팅이란 전극의 집전체 역할을 하는 기재(AL or Cu Foil)에 활물질, 도전재, 바인더 및 용매로 구성된 슬러리를 일정한 두께(밀도)로 코팅 후 건조하여 전극을 제조하는 공정을 말합니다
Wh,KWh,GWh			전력량 표시기호로서, 전력 = 전류(w) × 시간(h), 1GWh = 1,000MWh = 1,000,000kWh = 1,000,000,000Wh입니다.
ESS (Energy Storage System, 에너지저장장치)			사용하고 남은 에너지를 저장하여 필요할 때 사용할 수 있도록 하는 장치를 의미하며, 용량에 따라 소형, 중형, 대형으로 구분됨. Battery, BMS, control system으로 구성된 전기저장장치로서 일반적인 가정용(3-5KW)에서 수십~수백KW급의 산업용으로 분류되며, 태양광, 풍력 등 신재생에너지의 확산을 위해 ESS의 역할이 중요해짐.
전기차 (xEV)		내용	전기를 동력으로 하는 자동차로 화석 연료의 연소로부터 구동 에너지를 얻는 것이 아닌 전지에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 구동에너지를 얻는 자동차
		HEV	전기에너지를 사용하기는 하나, 아직까지 내연기관이 주된 동력으로 사용되는 전기차.
		PHEV	Plug를 통해 전지를 충전할 수 있도록 만든 전기차로 전기에너지와 연료 에너지 모두 사용함
		BEV	순수 전기차로 자동차의 동력으로 순수하게 전기에너지만 사용하는 차량. 차량 구조에 엔진 없이 모터만 존재함

 

티에스아이는 다음과 같은 기술력 및 경험을 바탕으로 고객이 필요로 하는 공정 및 요구 사항에 최적화된 시스템의 구성 및 설계, 제작 설치의 전 과정을 일괄 수행하는 Mixing Engineering System을 제공하고 있습니다.

 

- 제품 개발 능력 (차세대 Mixer 개발 능력)

타사대비 다양한 제품군을 개발 보유하고 있습니다. 기존 믹서대비 개선된 성능의 Corona 믹서와 독점 공급가능한 양극 전용 믹서를 개발하여 상용화했습니다.

 

또한, 티에스아이는 연속식 믹싱 공정에 대응하기 위하여 Countinuous Mixing 기능을 구현한 Conex 믹서를 자체개발완료하였고 테스트를 진행하고 있습니다. 그 외에도 티에스아이는 선분산 공정의 효율을 올려주는 Mixer로, Solu Mixer, 고속분산기를 개발하여 상용화한 바 있습니다. 

- 분산기술센터 구현
티에스아이는 Corona Mix, Solu Mix, PTS 등 차세대 기술을 테스트할 수 있는 분산기술센터를 운영중에 있습니다. 분산기술센터는 연구용과 같은 소용량을 기준으로 제작된 것이 아니라 양산용에 적용될 규모의 테스트 장비를 보유하고 있어 고객이 실제 양산용으로 적용가능한지를 테스트해 줄 수 있다는 강점이 있습니다. 이러한 분산기술센터의 운영방식은 고객에게 티에스아이가 보유하고 있는 차세대 믹싱 기술을 선보임으로써 저희가 강점인 믹싱 기술을 선도하는 기업의 이미지를 더욱 공고히 하는 것은 물론이고, 고객의 요구를 직접적으로 확인하면서 고객의 니즈를 파악하여 향후 시장에서 인정받을 수 있는 기술개발을 더욱 발빠르게 대응하는 결과로 입증되고 있습니다. 

 

 

(1) 전극슬러리 연속식 믹싱공정

① 연속식 믹서로의 진화 배경

활물질, 도전재, 바인더(결합재)는 제조과정에서 액체 용매에 의해 분산이 이뤄지는데, 현재 2차전지 제조업체는 대부분 이과정을 Batch 프로세스를 사용하여 진행합니다. 즉 활물질, 도전재 등을 믹서에 모은 후 일괄로 혼합하고 용매로 희석하는 과정을 거치는 것입니다. 따라서 현재 믹서 기술로는 Batch당 믹싱 공정을 처리해야 하므로 연속으로 실용량 2,000 리터를 처리할 수 없으며 대량 생산을 위해서는 많은 별도의 시스템을 설치하기에 제조업체 입장에서는 생산 비용의 상승을 야기합니다. 또한 그러한 다단계방식은 품질에 부정적인 영향을 줄 수있는 많은 수동 작업도 포함되어 있습니다. 이러한 Batch 프로세스의 단점을 없애고자 연속식 믹서에 대한 개발이 진행되었습니다.

② 연속식 믹서의 개념

티에스아이가 추진하는 연속식 믹서는 활물질, 도전재, 바인더를 한번에 믹싱하는 One shot mixing 을 구현하면서 동시에 Batch 단위 방식을 탈피하여 코팅과정에 연속적으로 공급할 수 있는 신개념 믹서입니다.

 

티에스아이는 이를 통해 고객에서 공정단순화를 통한 원가절감효과를 제공하고, 차세대 전고체 전지와 같은 고밀도 소재 믹싱 분야로 진입하고자 합니다.

 

③ 연속식 믹서 사업성 및 제품화 계획

연속식 믹서는 매출처의 생산 공정 효율화를 위해 향후에는 기존의 Batch 프로세스의 믹싱과정을 대체할 것으로 전망하고 있습니다. 티에스아이는 현재 연속식 믹서의 초기 모델 장비 개발을 완료하여 분산기술센터에 위치시키고 자체 테스트 과정을 진행하고 있습니다.

 

(2) 수소 연료전지 촉매슬러리 믹싱 장비

 

① 수소 연료전지

연료전지(Fuel Cell)란 수소(H2)와 산소(O2)가 가진 화학적 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 전기화학적 장치로서 수소와 산소를 양극과 음극에에 각각 공급하여 연속적으로 전기를 생산하는 새로운 발전 기술입니다. 최근 수소경제로 인하여 각광받는 사업이기도 합니다. 

② 수소 연료전지 촉매 슬러리 믹싱 분산

연료전지도 2차전지의 전극슬러리와 유사한 촉매슬러리를 필요로 하는데 연료전지에 사용되는 나노 촉매입자는 비표면적이 크며 입자사이즈가 작은 관계로 고농도 고분산에 많은 어려움이 따릅니다. 따라서, 나노 크기의 촉매 입자를 고농도로 균일하게 분산시키는 것이 이 시장의 주요 과제라 할 수 있습니다. 현재 동 분야에서 관심을 끌고 있는 장비는 고압분산기이며 고압펌프에서 발생한 압력의 유체가 노즐을 고속으로 통과하면서 통과된 유체는 내부의 에너지에 의해 입자와 입적이 나노 크기로 쪼개지고 미세화되면서 유체의 성분이 균질한 상태로 안정된 분산상태를 유지하게 되는 기능을 갖추고 있습니다.

③  수소 연료전지 촉매 슬러리 믹싱 분산의 사업성 및 제품화 계획

티에스아이는 연료전지 촉매슬러리 믹싱/분산 설비 제작하는 업무를 수행한 경험을 기자고 있습니다.

 

다만, 티에스아이의 현재 기술수준은 정해진 장비를 공급받아 믹싱룸을 구성해주는 것으로 아직 시장 진입 초기 단계이나 신사업분야로 선정하였습니다. 현재 수소연료전지 분야를 수소경제에 힘입어 추가 증설 등 현대차 그룹은 2018년 12월 현대모비스 수소연료전지시스템 2공장을 착공했고, 현대모비스의 수소차 스택 생산능력을 3천대에서 2022년 4만대로 확대될 예정입니다. 향후 2030년까지 국내에서 연 50만대 규모의 수소차 생산 체제를 구축한다는 내용을 중심으로 FCEV 비전 2030을 발표하여 30년까지 협력사와 함께 연구 개발 및 설비 확대에 누적 7.6조원을 투자한다는 계획을 밝히고 있어 티에스아이와 같은 장비업체에게는 신사업분야로 적합하다 판단됩니다.

 

또한 믹싱분야의 기술을 발전시켜 2차전지 차세대 전고체 전지 등 소재변화에 대응하는 기술력을 높여줄 것이라 생각됩니다. 티에스아이는 촉매슬러리 믹싱 분산 설비 제작 및 시제품 테스트 등을 계획하고 있으며 해당 분야는 기존의 분야와는 다소 기술적 차이가 있는 분야로 충분한 개발기간을 갖고 연구개발을 한다는 계획을 가지고 있습니다. 

 

 

티에스아이 주요제품

 

 

(1) 믹싱 시스템 (Mixing System)
 믹싱 시스템 이란 믹싱 공정(분체(활물질 등)을 정량 계량 공급하여 믹싱 작업을 수행한 후 만들어진 Slurry를 코팅공정까지 공급하는 공정)을 시스템으로 구현하는 것을 말합니다. 믹싱 시스템은 매출처가 어떠한 시스템 구조를 요구하는가에 따라 상이하나 일반적으로는 크게 4가지 공정으로 이루어집니다. 4가지 공정은 1. 분체(활물질 등)를 Mixer에 공급하는 공정과 2. 믹싱 효율성을 위해 바인더나 도전재 등을 주요 Mixer에 투입하기전에 사전에 Mixing하는 선분산 공정, 3. 주요 Mixer를 이용하여 활물질, 도전재, 바인더 등을 최종 Mixing하여 슬러리(Slurry)를 생산하는 공정, 4. 생산된 슬러리를 저장하고 다음 공정인 코팅 공정으로 이송하는 공정입니다.

 

이러한 믹싱 시스템의 구축을 위해서는 정량의 재료 투입과 균일한 배합을 위한 Mixing, 그리고 세밀한 이물관리가 필요하며,티에스아이는 시스템 구축을 위하여 믹싱 공정 내에 전체 또는 일부분을 책임지고 엔지니어링, Mixing 룸 정리, 부품의 조달 및 장비의 제작, Mixing 룸 레이아웃 설계 및 그에 기반한 구조물 건설, 배관·배선, 장비 설치, 고객MES연동, 마무리 등을 포함한 통합 Mixing Solution을 제공하고 있습니다.

믹싱시스템의 공정 중 양극활 물질을 제조하는 공정을 예로 도식화하면 다음과 같습니다.

 

믹싱시스템의 공정

 

또한, 티에스아이 믹싱시스템 3D Layout을 보면 믹싱시스템은 Mixer, 저장 탱크 등 장비 외에도 다수의 배관 및 설치시설 등이 필요한데, 티에스아이는 믹싱시스템을 Turn-Key로 수주하는 경우 티에스아이는 믹싱 공정에 필요한 장비뿐 만 아니라 해당 3D Layout에 있는 모든 배관 및 설치물까지를 제조하여 납품하고 있습니다.