<2025> 건식전극 관련 특허 분석 및 기술 동향
SNE리서치가 2025년 신규 발간한 『 건식전극 관련 특허 분석 및 기술 동향 』은 이차전지 업계에서 ‘혁신 공정’으로 떠오른 건식 전극(Dry Electrode) 기술을 핵심 특허 중심으로 분석한 차별화된 보고서다.
이 리포트는 단순히 “건식 전극이 유망하다”는 기술 소개를 넘어, 건식 기술 적용 시 고려사항, 협업 및 활용 방안 등 실질적인 관점에서 건식 전극 기술을 다각도로 조명하고자 하였다.
건식 전극은 VOC 저감, 공정 단축, 에너지 밀도 향상 등 매력적인 장점을 갖고 있지만, 동시에 테슬라 등 선도 기업이 주요 특허를 확보하고 있어 후발 기업이 공정을 차별화해 도입하는 데 어려움이 따른다.
공정 도입이나 신소재 R&D를 추진하는 과정에서는, 기존 특허에 대한 기술적 검토와 설계 단계의 대응 방향 설정이 중요하다.
본 리포트는 이러한 관점에서의 기술 특허의 핵심과 산업 적용상의 주요 고려사항을 체계적으로 정리하여, 사업 실행 과정에서의 불확실성을 줄이는 데 도움을 주려 노력하였다.
본 리포트가 제공하는 차별화된 강점
1. 건식 전극 특허 대응 방안에 대한 심층 가이드
솔벤트 프리(Solvent-Free) 공정, PTFE 바인더 섬유화 등 건식 전극의 핵심 기술이 포함된 해외 주요 특허를 다각도로 분석하여, 후발 기업들이 검토할 수 있는 설계 방향 및 협력 옵션을 정리
OEM, 배터리 기업, 소재사는 ‘특정 파라미터 변경이 실제 기술 차별화에 영향을 줄 수 있는지’, ‘바인더·온도·압력 조건별로 기술 적용 시 고려할 요소는 무엇인지’ 등 현업 실무에서 직면하는 기술 이슈를 리포트에서 확인 가능
2. 240건 이상 핵심 특허 사례 + 전략 포트폴리오 제시
슈퍼커패시터부터 전고체 전지까지 적용 가능한 건식 전극 관련 특허 240건 이상을 분석하고, 단순한 목록 나열이 아닌, 각 특허가 다루는 공정 요소(예: 바인더 섬유화, 후처리, 롤프레스 등)와 기술적 적용 맥락을 구체적으로 짚어냄
특히 고니켈 양극, 실리콘 음극, 전고체 전지 등 사업성이 높은 응용 분야별로 기술적 접근 경로와 협력/활용 가능성 중심의 포트폴리오를 구성하여, 소재·장비업체는 물론 증권사·투자사들도 기술의 가치와 시장 적용 가능성을 입체적으로 파악 가능
3. 시장·기술·법률적 관점을 융합한 종합적 분석
건식 전극 자체의 기술적 특성이나 장점(공정비 절감, 라인 효율 제고)에 그치지 않고, 글로벌 환경 규제 흐름(VOC 저감), 완성차∙배터리 업체의 파일럿 라인 적용 사례, 안전성∙에너지밀도 개선 효과를 아울러 설명
더불어, 특허·산업 전략·투자 기획의 관점에서, 특허의 공개 시점과 기술 구성 변화, 후속 출원(CIP·분할 등)을 통한 포트폴리오 전개 방식, 그리고 후발 기업의 대응 기술 개발 방향성 등을 다루어, 리스크 관리와 기술 로드맵 수립에 실질적 인사이트를 제공
이를 통해 OEM, 배터리∙소재 업체, 투자사∙증권사, 연구소 등 각 독자층이 투자∙R&D∙사업 전략을 맞춤형으로 설계하고, 장기적 경쟁력을 확보할 수 있도록 함
누가 이 리포트를 봐야 할까?
1. 완성차∙OEM 및 배터리 제조사
건식 전극 도입 시 CAPEX∙OPEX 절감, 공정 라인 단순화, 에너지밀도 상승 같은 실질적인 이점을 얻을 수 있으며, 기존 특허와의 기술적 중복 가능성을 고려한 설계 전략 수립에 참고
2. 소재∙장비 기업
PTFE∙PVDF∙FEP 등 바인더, 탄소나노튜브∙그래핀 등 도전재, 믹서∙롤프레스 장비를 공급하는 업체라면, 건식 공정 적용 시 기술 요건과 특허의 구성 요소가 어떻게 연결되는지를 파악하고, 적절한 기술 차별화 방향을 도출하는 데 활용 가능
3. 투자사∙증권사
기존 습식 공정 대비 건식 전극의 시장성, 특허 장벽, 미래 가치 등을 근거로 투자 판단, 종목 분석, 합작 및 M&A 시나리오를 구체화 가능
4. 연구소∙R&D 기관
산업 현장의 파일럿 성공 사례와 특허 포트폴리오를 종합적으로 이해함으로써, 차세대 전지 연구 과제(전고체전지∙실리콘 음극∙고니켈 양극 등)와 연계한 후속 연구 방향을 도출할 수 있음
Contents *총 218 page
1. 건식 전극(Dry Electrode) 기술 개요 3
1.1 건식 전극 기술의 탄생 배경 6
1.2 건식 공정과 습식 공정의 차이점 8
1.3 건식 전극 제조 공정 11
2. 건식 전극에서의 PTFE 바인더 적용 16
2.1 PTFE(Polytetrafluoroethylene)의 화학·물리적 특성 16
2.2 PTFE 섬유화(fibrous) 메커니즘 19
2.3 기존 PVDF 바인더와의 비교 23
3. Maxwell(Tesla) 건식 전극 특허 현황 28
3.1 Maxwell의 울트라캐패시터 건식 공정 원천기술 28
3.2 Maxwell Technologies 특허 포트폴리오 51
3.2.1 Maxwell Technologies의 건식 전극 특허 검색 결과 50
3.2.2 Maxwell 특허 포트폴리오 분석 51
3.2.3 국가∙연도별 특허 활동 경향 53
3.2.4 연도∙기술테마별 특허 활동 경향 55
3.2.5 국가∙기술테마별 출원 점유율 57
3.2.5.1 주요국(US, CN, EP, JP, KR, PCT) 전체 58
3.2.5.2 미국(US) 59
3.2.5.3 중국(CN) 61
3.2.5.4 유럽(EP) 63
3.2.5.5 일본(JP) 64
3.2.5.6 한국(KR) 65
3.3 Tesla의 Maxwell 인수 과정과 핵심 특허 승계 66
4. Maxwell(Tesla) 건식 전극 특허의 특징 71
4.1 주요 청구항의 기술적 구성 72
4.2 기술적 차별화 요소와 경쟁사 개발 제한 요인 83
4.2.1 실제 산업 현장에서의 영향 86
4.3 공개 특허 기술 구성 표현 예시 87
4.4 리튬이온전지에의 적용 95
5. 건식 공정 및 세부 인자 98
5.1 분말 혼합(활물질·도전재·PTFE) 단계 98
5.2 사전 압축(Pre-Pressing) 단계 101
5.3 롤프레스(Roll Press)·라미네이션 103
5.4 후처리(열처리·추가 캘린더링 등) 106
5.5 각 공정별 난이도 및 품질관리(QC) 요소 109
6. PTFE 사용 특성과 공정 변수 간 기술적 상관성 분석 113
6.1 PTFE 바인더 함량과 공정 파라미터의 상호작용 114
6.2 압력·온도·전극 두께와 PTFE 섬유화에 미치는 영향 116
6.3 바인더 섬유화 방법과 기술적 차별화 요소 117
7. Maxwell(Tesla) 특허 포트폴리오의 유지 동향과 업계 영향 121
7.1 Maxwell/Tesla 초기 특허들의 만료 시점(2026년 전후) 121
7.2 후속 출원을 통한 기술 포트폴리오 확장 방식 123
7.3 특허 만료의 영향 124
7.4 Maxwell/Tesla의 유효 특허 기술 개요 127
8. 차별화 기술 및 대응 방안 163
8.1 업계 대응 방안 163
8.1.1 대체 바인더 소재 165
8.1.2 공정 파라미터 변형 168
8.1.3 반(半)건식·하이브리드 공정 도입 170
8.1.4 라이선스·협력 통한 합의 171
8.1.5 맞춤형 공정 설계 172
9. 건식 전극 기술이 산업에서 주목받는 배경 175
9.1 선도 기술로서의 의미 (솔벤트 프리 공정의 도입 가치) 175
9.2 기술 응용 범위의 확장성과 실증된 대량생산 경험 177
9.3 차세대 전지(전고체, 실리콘 음극 등)에의 적용 가능성 179
Appendix 184
Appendix 1. 주요 특허군의 기술 구조 정리 184
A 1.1 주요 특허군 개요 184
A 1.2 기술 구현의 핵심 요소 186
A 1.3 기술적 차별성 사례 188
A 1.4 시사점 190
Appendix 2. 건식 전극 기술의 양·음극 적용과 기술적 고려사항 192
A 2.1 양극(NCM·NCA·LFP) 적용 192
A 2.2 음극(흑연·실리콘 혼합) 적용 196
A 2.3 양·음극 공정 적용 특성 비교 198
A 2.4 기술 적용에 따른 산업 전망 200
Appendix 3. 건식 전극 기술의 전고체전지·차세대 전지로의 확장 202
A 3.1 전고체전지에서 건식 공정이 갖는 의미 202
A 3.2 전고체 전지와 건식 공정과의 시너지 203
A 3.3 결론 204
Appendix 4. 용어