나노신소재 기업분석, 실리콘 음극재 안정을 위한 CNT도전재

나노신소재

최근 배터리 제조업체들이 전기차 주행거리 향상을 위해 실리콘 음극재 비중을 높이고 있습니다. 실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재보다 무게당 용량이 10배가량 높아 전기차 주행거리 및 충전시간을 단축할 수 있습니다. 하지만 계속 사용하면 배터리 부피가 팽창하는 현상이 발생하고 충전 효율이 떨어지는 단점이 있습니다. 이러한 단점을 보안하는 소재가 CNT 도전재입니다. CNT도전재는 실리콘 음극재의 팽창문제를 제어합니다. 실리콘 음극재 사용에 따른 CNT 도전재 수요가 증가하고 있는데 오늘은 이 CNT도전재를 생산하는 나노신소재에 대해서 알아보겠습니다.

 

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나노신소재 기업분석

• 설립 및 주가
• 실리콘 음극재와 CNT 도전재
• 사업내용
• 매출액 및 영업이익
• 재무정보
• 정리

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설립 및 주가

 

나노신소재는 나노소재와 응용제품을 개발하고 양산하는 회사입니다. 2000년 3월 설립되었으며 2011년 2월 코스닥시장에 상장되었습니다.

현재 최대주주로 박장우 대표이사가 있으며 23년 6월 말 기준 20.96%의 지분을 가지고 있습니다. 박장우 대표이사는 연세대학교 화학과를 졸업했으며 97년~19년 한밭대학교 교수로 활동했습니다. 설립부터 현재까지 나노신소재의 대표이사로 활동하고 있습니다.

최대주주 외 5% 이상 소유하고 있는 자는 없으며, 소액주주가 62.32%를 보유하고 있습니다. 나노신소재의 유통비율은 75.32%입니다.

23년 8월 31일 기준 주가는 157,800원이며 시가총액은 1조 8,563억입니다. 

 

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실리콘 음극재와 CNT도전재

 

나노신소재의 사업내용에 들어가기 앞서 이번 글의 핵심내용인 실리콘 음극재와 CNT도전재에 대해서 아는 선에서 간단히 알아보겠습니다.

1. 실리콘 음극재

음극재는 양극에서 나온 리튬이온을 저장하고 방출 시 전기를 발생시킵니다. 기존 음극재에는 흑연이 사용되고 있었습니다. 하지만 최근 배터리 성능과 용량 증가를 위해 흑연대신 실리콘을 음극재에 첨가했으며 이 것이 실리콘 음극재입니다. 흑연은 탄소 6개당 리튬이온 1개를 저장하는 반면에 실리콘은 실리콘 원자 1개 당 리튬이온 4.4개를 저장합니다. 실리콘 음극재는 전기차 주행거리를 늘려주며 급속충전설계에 유리합니다.

음극재 소재에 따른 배터리 특성, 포스코퓨처엠

하지만 실리콘은 충전하게 되면 팽창한다는 문제점이 있습니다. 충전 및 방전을 거듭하면 실리콘 입자는 팽창 및 수축합니다. 이 과정에서 실리콘 입자는 불안정하게 되며 실리콘 입자에 균열이 발생하게 되고 입자가 쪼개지면서 수명이 저하됩니다. 

2. CNT 도전재

실리콘 음극재의 팽창문제를 보완하기 위한 것이 CNT 도전재입니다.

CNT 구조

CNT는 탄소 원자로 이뤄진 그물망의 튜브 구조체입니다. CNT는 전기전도도가 높아 기존 소재의 20%만 첨가해도 비슷한 성능을 낼 수 있습니다. 

실리콘팽창을 억제하는 CNT

CNT도전재는 실리콘의 분열을 억제하는 역할을 가지고 있습니다. 실리콘이 리튬이온과 반응하면 팽창하여 깨지기가 쉬운데 CNT도전재가 실리콘 입자의 부피팽창을 억제하고 전기 전도성을 높여 수명을 향상하고 충전시간을 단축합니다. 2019년 출시된 포르쉐 타이칸의 배터리에 실리콘배터리와 CNT도전재가 첨가된 사례가 있어 앞으로 전기차배터리에 실리콘배터리와 CNT도전재가 사용될 것으로 예상됩니다.

 

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사업내용

 

나노신소재는 디스플레이, 반도체, 이차전지, 태양전지에 필요한 첨단소재를 생산 및 판매하고 있습니다. 원재료인 인듐, 세륨 등을 매입하여 초미립 나노 분말로 합성하고 이를 고체나 액상 형태로 제품화하여 판매합니다. 나노신소재의 사업부문을 크게 나누면 디스플레이소재, 반도체소재, 이차전지소재, 태양전지소재로 나눠집니다. 이차전지를 제외한 다른 소재들은 가볍게 알아보고 이차전지소재를 중심으로 알아보겠습니다.

 

1. 중공실리카

중공실리카는 디스플레이 코팅에 사용되는 소재입니다. 중공실리카는 이산화규소입자 내부가 빈 공간으로 형성되어있어 중공실리카가 코팅된 PET 필름이 순수 PET보다시인성이 우수합니다. 주로 LCD, OLED 디스플레이 패널의 저반사용 코팅막 소재로 적용되며, 일본에서 독점으로 생산하던 것을 국내 최초로 국산화하였습니다. 현재 삼성디스플레이 QD-OLED에 공급되고 있습니다.

중공실리카 코팅 비교, 하이투자증권

2. 반도체 웨이퍼 식각액

반도체 CMP 공정에 사용되는 소재로 CMP공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 이용해 웨이퍼표면을 평탄화하는 과정입니다. 나노신소재의 식각액은 나노 크기의 세리아 입자가 분산된 슬러리로 선택적 CMP 공정에서 낮은 입자 농도로 높은 식각성능값을 가지고 있습니다.

CMP용 연마 슬러리, 나노신소재

 

이 외에도 평탄디스플레이와 태양전지의 핵심 소재인 스퍼터링 타겟, 인쇄전자용 전극재료, 저반사 열차단 코팅액 등 다양한 제품을 판매하고 있습니다.

 

3. CNT 도전재

나노신소재는 앞서 설명드렸던 CNT도전재를 판매하고 있습니다. CNT도전재는 양극용 MWCNT, 음극용 SWCNT 두 가지 모두를 생산 및 판매하고 있습니다. 

양극용 MWCNT는 기존 사용 중인 카본블랙 양의 20%만 사용해도 동일한 성능을 낼 수 있습니다. 도전재 사용량이 줄어든 만큼 양극활물질을 많이 투입할 수 있기에 배터리 에너지 밀도가 증가합니다. 또한 니켈 함량이 높아지면 불안정 해지는 구조적 취약점을 MWCNT가 보완해 줘서 배터리의 안정성을 높여줍니다. 현재 양극용 MWCNT는 국내에서 나노신소재, 동진쎄미켐, LG화학이 생산하고 있습니다.

음극용 SWCNT는 앞서 설명했듯이 실리콘 음극재를 보완하는 역할을 맡고 있습니다. 현재 국내에서 음극용 SWCNT를 생산하는 기업은 나노신소재가 유일하며, 실리콘 음극재에 대한 수요가 커지고 있는 만큼 CNT도전재 수요가 증가하고 있습니다. 22년 기준 세계 CNT Slurry 수요는 1.6만 톤이며 지속적으로 성장하여 32년 88.1만 톤의 수요가 예상됩니다.

CNT slurry 글로벌 수요, 하나증권

현재 나노신소재의 CNT도전재 생산능력은 1.3만 톤입니다. 생산시설 확충을 위해 투자하고 있으며 24년 3.1만 톤 25년 5.2만 톤, 26년 8만 톤의 생산능력을 갖출 것으로 예상됩니다. CNT도전재 생산 증설 기간이 3~4개월로 상당히 짧은 편인데 25년까지 증설 계획을 세웠다는 것은 고객사들의 수요가 눈에 보일만큼 크다는 것을 의미합니다.

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매출액 및 영업이익

 

2023년 반기 주요제품 매출 비중, DART

기존 디스플레이와 반도체 중심의 매출구조에서 CNT도전재의 매출비중이 크게 늘었습니다. 하이투자증권에 따르면 나노신소재의 CNT부문 23년 전체 매출액은 488억 원으로 예상되고 있으며 26년에는 7,560억 원으로 전망하고 있습니다. 실리콘 음극재에 필요한 CNT도전재를 국내에서 유일하게 생산하고 있기에 매출성장이 예상됩니다.

나노신소재는 23년 2분기 기준 매출액 234억, 영업이익 45억, 당기순이익 41억을 기록했습니다. 영업이익률은 19%로 동진쎄미켐의 13.7% 보다 높은 영업이익률을 보여주고 있습니다. 21년부터 25%의 매출액 성장과 영업이익 증가율 200%를 기록한 만큼 앞으로도 매출액과 영업이익의 성장이 예상됩니다. 

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재무정보

 

23년 6월 말 기준 나노신소재의 재무 구성은 자산 2,161억 부채 96.6억 자본 2,064억입니다.

현금성자산, 단기금융상품, 매출채권을 다 더하면 1,242억입니다. 나노신소재는 총자산의 반 정도를 현금으로 보유하고 있는 기업입니다. 현금이 매우 많은 기업이기에 자본조달을 위한 전환사채 등은 존재하지 않습니다. 오히려 현금을 너무 많이 보유해서 사업확장에 큰 생각이 없는 것이 아닌가 생각이 듭니다. 다만 전환우선주가 존재하여 우선주가 보통주로 전환될 수 있습니다. 22년 6월 발행한 제1회전환주가 전환청구기간에 있으며 발행주식수는 1,322,289로 800억 원에 달합니다. 6월 말까지 전환된 우선주는 781,614주로 남은 우선주는 326억 규모입니다.

부채가 매우 적고 현금보유량이 많아 재무적으로 큰 문제가 없는 기업입니다.

22년 PER 110, PBR 9.1, EV/EBITDA 88으로 주가가 어느 정도 고평가를 말해주는 지표지만 실리콘음극재 시장의 증가, 나노신소재가 음극재용 CNT전도재를 국내에서 유일하게 생산한다는 점, 높은 영업이익률을 고려한다면 고평가가 아니라는 생각이 듭니다.

 

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정리

 

2차 전지 양극재의 기능향상이 정체되어 음극재의 기능향상이 이뤄지고 있습니다. 배터리 기능 향상을 위한 실리콘 음극재는 필수로 보이며 이미 실제 도입한 사례가 있습니다. CNT도전재는 실리콘 음극재에 필수적이 소재이며 아직 나노신소재가 국내에서 독점 생산하고 있다는 점이 매력적입니다. 또한 CNT도전재의 매출비중이 크게 늘었으며 생산시설을 크게 확충하고 있다는 점도 매력적입니다. 음극재 CNT 도전재 생산 기업인 나노신소재의 큰 성장이 기대됩니다.

 

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