초고용량 커패시터 산업 및 시장...

초고용량 커패시터 산업 및 시장 전망_159

초고용량 커패시터 산업 및

시장 전망

SNE 리서치 | 남정호 상무

Ⅰ. 개 요 ········································································ 161

1. 초고용량 커패시터(Ultracapacitor) 개요 ·············· 161

Ⅱ. 동향 분석 ································································· 162

1. 국내 동향 ································································ 162

2. 해외 동향 ································································ 163

3. 시장 전망 ································································ 164

Ⅲ. 향후 전망 ································································· 167

<참고문헌> ······································································· 167


초고용량 커패시터 산업 및 시장 전망

SNE 리서치 | 남정호 상무

Green Technology Trend Report

Ⅰ. 개 요

1. 초고용량 커패시터(Ultracapacitor) 개요

초고용량 커패시터는 기존의 2차전지와 비교하여 에너지밀도는 낮지만 충·방전 속도가 빠르며,

수명이 반영구적이어서 휴 폰, 디지털카메라, 오디오 등 각종 전자제품의 메모리 백업용으로 많이

사용되고 있으며, 용량증가에 따라 각종 산업용, 조명용 기기는 물론 자동차용으로 용도가 확

되고 있다.

최근에는 핸드폰용 초소형 및 칩 타입의 제품이 개발되어 시장 수요가 증가되고 있으며, 중·

형 제품은 UPS, 복사기, 분산 발전시스템의 전원 등으로 사용되고 있다. 또한 신재생에너지의

전압 레벨링과 순간 출력을 이용한 풍력의 보조전원 및 UPS 등으로 응용 분야를 확 하고 있다.

<표 1> 초고용량 커패시터의 용량별 적용분야 및 용도

구분 RTC, 메모리백업 보조전원 주전원

초

소

형

GSM, 스마트폰, MP3, PMP, GPS,

디지털카메라, 전자액자 3.3V, 0.033F ~ 0.3F

모터드라이버, 펄스파워, AMR, LED 플레쉬

2.5V/2.7V, 0.15 ~ 0.7F

스마트 모터드라이버

2.5V/2.7V, 0.15F ~ 0.7F

소

형

오디오, 비디오, 카오디오, 밥솥,프린터, 에너지미터,

DVD드라이버5.5V 0.022F ~ 1.5F

-

-

자전거후면램프, 후레쉬, 무선조정

5.5V 0.047F ~ 1.5F

중

형

자동차 블랙박스

2.5/2.7/5.0/7.5V 0.5F ~ 70F

RF, VDSL 모뎀, 스마트미터(가스, 수도)

2.5/2.7/5.0/7.5V 0.5F ~ 70F

장난감, 솔라타일, 솔라도로 표시등

2.5/2.7/5.0/7.5V 0.5F ~ 70F

대

형

-

-

전기차, 풍력, 태양광 발전골프카트, 경전철2.5/2.7V 100F

Cold Cranking, SAG, UPS

2.5/2.7V 100F

자료 : SNE리서치, “Ultracapacitor 최신기술 및 시장전망”, 2012

162_녹색기술동향보고서 (www.gtnet.go.kr)

Ⅱ. 동향 분석

1. 국내 동향

국내의 초고용량 커패시터 수요는 부분 정보통신 및 가전기기용 제품의 백업용으로 사용되는

소형 제품으로 구성되어 있다. 국내 초고용량 커패시터 업체들도 소형 셀 중심으로 급속하게 시장

에서 영역을 확 하고 있다. 최근에는 용량 제품을 개발하여 현 자동차의 하이브리드 차량

개발에 샘플로 공급하고 있으며, SSD적용 제품에 한 기술개발을 추진 중에 있어서 향후에는

중 형 분야에서도 영역을 확 해 나갈 것으로 보인다. 특히, 핸드폰의 슬림화 및 스마트폰으로의

변화는 초고용량 커패시터의 초소형화를 이끌고 있어 이를 통한 국내 업체의 지속적인 성장이

예상된다.

최근 초고용량 커패시터 분야에서 급성장하고 있는 코칩은 2002년 삼성전기로부터 STARCAP

사업을 인수한 후, 시장에서 소형 셀(Cell) 중심으로 사업을 확 하고 있는 기업으로 수계, 유기계

전해액을 사용하고 있으며, 핸드폰용 초소형제품(Ø3.8)부터 풍력발전용 제품까지 폭 넓은 제품

군을 구성하고 있다. 한국에서 유일하게 소형 코인형 전제품(Ø21, Ø11, Ø6)과 초소형(Ø4.8,

Ø3.8) 제품을 생산하고 있어서 이를 기반으로 IT관련 분야의 시장을 확 해 나가고 있다.

국내 최초의 중 형 전기화학 커패시터 제조회사인 네스캡은 하이브리드 타입의 의사캐패시터

(Pseudo capacitor)라는 제품을 출시하고 있다. 최근에는 CMS(Capacitor Management System)를

장착한 고전압 모듈로 구성하여 UPS에 사용되는 납축전지를 체하고 있으며, 에너지회생용 커패시터를

개발하고 있다. 125V 고전압 모듈은 산업용 운송, 철도, 트럭, 승용차, DVR, 통신시설 등에 적용될

것으로 예상된다. 네스갭은 미국의 맥스웰 기술과 특허분쟁이 해결되어 지속적인 성장이 예상되는

기업이다.

LS엠트론은 용량 제품을 중심으로 사업을 전개해 나가고 있는데 풍력발전, UPS, 하이브리드

자동차 및 버스 시장을 선점할 계획으로 최근에는 중국에서 실용화 단계에 있는 하이브리드 버스

시장에 진출하였다. 이외에 국내 주요 초고용량 커패시터 주요 업체들의 현황을 <표 2>에 정리

하였다.


<표 2> 국내 초고용량 커패시터 주요 업체 현황

No CompanySmall Cylindrical Prismatic

RemarksCoin Chip ~60F ~400F ~5,000F ~5,000F

1 Korchip ◎ ○ ○ ○ △ 증설

2 LS Cable ◎ ◎ ◎ 사업확대

3 LG Mtron ○ ○ △ Coin형 중심

4 SY Hitech ◎ △

5 Enerland ◎ ◎ △ 중국 이전

6 Samwha Electric ◎ ○ ○

7 Vina Tech △ △ ◎ ◎ △ 증설

8 Amothch ○ ○ △

9 Vitzro Cell ○ △

10 Digital Tech ○ ○

11 Hanwha ○ △

12 LG Chemical △ △

13 Samsung Electric △ △ △ △

14 Capacitor Solution ◎ 사업검토중

15 Roswin ◎ 사업검토중

16 Korchip ◎ ○ ○ ○ △ 증설


2. 해외 동향

전 세계적으로 초고용량 커패시터를 연구·개발·사업화하는 하는 기업은 약 60여개이며, 이중

매출이 커서 시장에 영향을 주는 기업은 약 40개 정도이다. 초고용량 커패시터 기술 및 시장

점유율은 일본이 세계 1위를 차지하고 있으며, 특히 초고용량 커패시터 산업의 핵심인 소재분야는

일본기업이 독점하고 있다. 한국, 미국, 중국 기업은 다양한 분야에서 관련 소재 사업에 참여하고

있으나, 절연지(분리막), 고온용 가스켓, 이온성 액체 전해액, 고전압용 전해액 등 고부가가치 핵심

소재는 전량 일본에서 수입하고 있는 상황이다. 활성탄, 전해액, 집전체(Current collector) 관련

시장은 생산국이 전 세계로 다양화되어 자율적인 경쟁체제를 구축하였다.

중 용량 커패시터는 미국과 한국 시장이 본격적으로 확 되고 있지만, 기업의 수가 적고 일본

보다 기술 수준이 낮아서 장기 수요창출 및 시장 선점을 위해서는 기술개발, 원가절감, 고신뢰성

확보가 시급하다. 전기화학 커패시터 관련 시스템 및 핵심소재 산업은 일본의 주도로 발전하고

있다. <그림 1>은 초고용량 커패시터 제조 기업을 기준으로 하여 국가별 전기화학 커패시터 제조

기업의 수 및 비율을 나타내었다.



<그림 1> 국가별 초고용량 커패시터 기업의 수 및 비율

3. 시장 전망

가. 용도별 시장 전망

초고용량 커패시터 시장 전망을 위하여 초고용량 커패시터가 사용되는 응용 제품 100개

정도를 검토하였으며, 이를 4개 분야로 분류하여 <표 3>에 나타냈다.

<표 3> 초고용량 커패시터 용도별 시장 분류

대분류 중분류 응용 제품

ConsumerElectronics

통신기기 Mobile Phone, Smart Phone, 유선전화, 공중전화디지털카메라 Digital Camera, CamcorderTV TV

가전Cooker, Refrigerator, Air conditioner, Microwave range, Washing M/C

AV Audio, VCR, DVD player, CD player, Optical playerComputer PC, Notebook, Tablet PCOffice 및 기타 Copy M/C, Printer

Transportation

Commercial VehicleJump cable starter, ABS, Engine cranking, 중장비차량, Trolleybus

Cars Idle stop & go(ISG), VSS, 배기가스 촉매가열보조Clean Cars HEV, PHEV, BEV, FCEV, FC BusTrain Subway, Tram, MonorailFlight 비상 도어 개폐 장치Gadget & Auto Parts 하이패스, 블랙박스, 파워윈도우, 카오디오

Industry

Tools 전동수크류, 절단기, 드라이버Machine & Robot 산업용 PC, Robot, Welding M/C, Oil/Gas well drillingRoads Street light, 자발광식 솔라 도로표식 등Buildings Elevator, 비상구이동장치 Crane, Tower Crane, Forklift통신장비 Telecom 중계기Smart meter AMI/AMRMilitary 탱크, 포, 미사일 발사대, 군용무전기, 신형개인화기Others CATV, 의료기, 솔라시계, 완구, 온수기, 해상부표 등

EnergyRenewable Energy PV & Wind Power, Load leveling, 피치컨트롤ESS 순시전압강하, UPS, DVR, 파워백신



<그림 2>에 따르면, 2012년 초고용량 커패시터 시장은 가전제품(Consumer electronics) 분야와

수송(Transportation) 분야가 주도하고 있으며, 수송 분야는 연평균 성장률이 15.6%로 2020년

에는 6,800억 원 규모의 시장을 형성할 것으로 전망된다. 수송 분야는 차량용 ISG(Idle Stop&Go)

시스템에 탑재되는 초고용량 커패시터가 주도할 것으로 전망된다. ISG 시스템용 전력저장장치는

기존의 납축전지, 리튬이온전지에서 초고용량 커패시터로 적용범위가 확 될 전망이다.

또한 초고용량 커패시터의 용도별 시장전망에 따라 산업 분야는 연평균 12.0%, 에너지 분야는

연평균 24.1% 성장할 것으로 예상된다. 현재 공장의 로봇이나 도로의 솔라블록, 솔라표지판, 건물

비상구, 포크리프트, 크레인, 골프장 카트 등에 일부 사용이 되고 있으며, 향후 스마트미터 분야의

초고용량 커패시터 시장이 크게 성장할 전망이다.

신재생에너지는 시간 별로 생산할 수 있는 전력량이 일정치 않기 때문에 그리드(Grid)의 전력

품질 저하를 가져올 수 있으므로 부하평준화(Load leveling) 장치가 필요하다. 바로 부하평준화

장치로 초고용량 커패시터가 적합하며, 특히 풍력발전기의 블레이드 피치 컨트롤용으로 시장 확 가

기 된다. 반면, 가전제품 분야에서는 모바일폰 및 스마트폰 중심으로 시장이 성장할 것으로 전망

된다.

(Unit : 억원)

구분 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020CARG

(2011~2020)

Consumer Electronis

1,868 2,100 2,122 2,232 2,258 2,258 2,246 2,225 2,230 2,234 2,241 2,247 0.6%

Transportation 592 964 1,852 2,641 3,395 4,072 4,679 5,122 5,608 6,037 6,415 6,818 15.6%

Industry 329 435 531 620 708 794 883 978 1,080 1,195 1,325 1,475 12.0%

Energy 233 255 283 313 353 460 591 749 950 1,210 1,544 1,978 24.1%

Total 3,022 3,754 4,787 5,805 6,714 7,584 8,400 9,073 9,868 10,676 11,525 12,518 11.3%


<그림 2> 초고용량 커패시터 용도별 시장 전망


나. 용량별 시장 전망

초고용량 커패시터의 시장을 용량에 따라 초소형, 소형, 중형, 형, 초 형 등 5개 카테

고리로 구분하여 전망하였다. 이전까지는 0.1F 이하의 초소형 시장 중심으로 성장해 왔지만,

향후에는 10F 이상의 중형, 형 및 초 형 시장의 급격한 성장이 예상된다. 2015년 이후에는

1,000F 이상의 초 형 시장 비중이 50%를 초과할 것으로 예상되며, 이는 초 형 초고용량

커패시터가 상용차 및 승용차 등에 많이 이용될 것으로 전망되기 때문이다.

초소형 소형 중형 대형 초대형

0.1F 이하 0.1~1F 1~100F 100~1000F 1000F 이상

구분 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020CARG

(2011~2020)

초소형 42.3% 39.8% 32.7% 28.4% 24.6% 21.7% 19.4% 17.6% 16.2% 15.0% 13.9% 12.8% -9.9%

소형 20.6% 16.9% 12.3% 10.6% 9.5% 8.5% 7.8% 7.2% 6.7% 6.2% 5.8% 5.4% -8.7%

중형 11.7% 11.5% 10.4% 9.8% 9.6% 9.6% 9.8% 10.2% 10.5% 11.0% 11.5% 12.0% 1.6%

대형 18.8% 15.7% 12.9% 11.2% 10.3% 10.5% 11.0% 10.7% 11.9% 13.4% 15.3% 17.5% 3.4%

초대형 6.7% 16.0% 31.7% 40.0% 46.0% 49.7% 52.2% 54.2% 54.7% 54.4% 53.5% 52.3% 5.7%


<그림 3> 초고용량 커패시터 용량별 시장 전망


Ⅲ. 향후 전망

초고용량 커패시터는 순간 고출력, 급속 충·방전, 친환경 소재 이용에 따른 고성능 및 안전성

등의 장점을 가지고 있으며, 이차전지와 같은 에너지저장장치로 활용할 수 있다. 또한 안정적인

표면흡착 반응을 이용하여 100만 회 이상의 충·방전이 가능하므로 반영구적으로 사용할 수 있다.

또한 풍부한 탄소를 사용하므로 원료수급이 용이하며, 주로 사용하는 탄소는 친환경소재로 환경의

문제를 일으키지 않기 때문에 차세 에너지저장장치로 각광받고 있다.

그러나 초고용량 커패시터는 응용 분야가 폭넓게 언급되고 있지만 보조전원 장치로 인식되어

있어서 안정적인 시장 형성 및 확 가 어렵다. 그러므로 핸드폰의 RTC(Real Time Clock) 배터리와

같이 “Must Be Market”을 구축하여 시장의 불확실성을 줄이고 시장 확 의 발판을 마련해야

한다.

<참고문헌>

1. SNE 리서치, “Ultracapacitor 최신기술 및 시장전망”, 2012

2. 전기전자재료학회, “스마트그리드 시스템에서 전력안정화 및 에너지저장용으로 적용되는 초고용량

커패시터 기술동향”, 2011

3. 기업 “홈페이지” 참조, 코칩, 네스캡, LS 엠트론 등, 2013

4. 김유탁, 친환경･장수명 초고용량 커패시터 산업동향, 녹색기술동향보고서, 2012

5. Wikipedia “EDLC” 검색결과, 2013

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