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치솟는 원자재價…배터리업계, 폐배터리서 니켈·리튬 캔다

전기차 폐배터리를 해체하는 작업 (사진=한국자동차해체재활용업협회) © 뉴스1
전기차 폐배터리를 해체하는 작업 (사진=한국자동차해체재활용업협회) © 뉴스1

(서울=뉴스1) 구교운 기자 = 전기차 시장 급성장으로 배터리 소재 가격이 천정부지로 치솟으면서 배터리업계가 소재 재활용 폐배터리 사업에 속도를 내고 있다.

배터리 대표 소재인 니켈 가격은 1년만에 60% 급등했고 리튬 가격은 무려 6배나 뛰었다.

3일 관련 업계에 따르면 SK LG 등 배터리 업체들은 폐배터리에서 니켈, 코발트, 리튬 등 주요 금속을 회수하는 재활용 사업에 나섰다.

SK이노베이션은 수산화리튬 회수 기술을 자체 개발해 특허 54건을 출원했다. 또 지난해 12월 대전 폐배터리 재활용 데모 플랜트의 기계적 준공을 마쳤으며 현재 시험 가동하고 있다. SK이노베이션은 2025년 기준 연간 30GWh의 배터리를 재활용해 이 사업에서만 약 3000억원의 EBITDA(법인세·이자·감가상각비 차감 전 영업이익)를 창출할 것으로 예상했다.

LG에너지솔루션(이하 LG엔솔)은 LG화학과 함께 북미 최대 배터리 재활용업체인 캐나다 리-사이클 지분을 2.6% 확보하고 니켈 2만톤을 공급받기로 했다. 이는 고성능 전기차(배터리 용량 80kWh) 기준 30만대분의 배터리를 제조할 수 있는 분량이다. 또 LG엔솔과 GM의 합작법인 얼티엄셀즈는 2023년 미국 오하이오 배터리 공장에 배터리 재활용 설비를 추가하기로 했다.

지주사 전환과 함께 '친환경 소재사'로 도약을 모색하고 있는 포스코는 중국 화유코발트사(社)와 합작법인 포스코HY클린메탈을 설립했다. 포스코HY클린메탈은 유럽 배터리 공장의 폐전지 스크랩을 현지에서 블랙 파우더(Black Powder)로 가공한 뒤 수입해 양극재 핵심소재인 니켈, 리튬, 코발트, 망간 등을 추출할 예정이다.

전기차 배터리는 초기 용량의 70% 이하로 감소하면 주행거리가 감소하고 충전속도가 느려져 교체해야 한다. 현재 보급되고 있는 전기차 배터리의 주기를 고려할 때 2030년 전후로 본격 확대될 것으로 전망된다.

SNE리서치에 따르면 세계 배터리 재사용 시장은 2030년 55억5800만달러(6조원)에서 2040년 573억9500만달러(66조원) 규모로 급증할 것으로 추정됐다. 한국환경연구원은 폐배터리 배출량이 2030년 410만개에서 2040년 4600만개로 대폭 늘어날 것으로 전망했다.

천연 광물 채굴에 한계가 있는 것도 폐배터리 재활용 활성화를 촉진할 것으로 보인다. SNE리서치에 따르면 2030년 전세계 전기차 배터리 수요는 2867GWh(기가와트시)로 올해 376GWh의 7배 넘게 증가할 것으로 전망된다. 이에 따라 전 세계 이차전지용 리튬(탄산리튬환산 기준) 수요는 2025년 104만3000톤, 2030년에는 273만9000톤으로 급증해 2025년부터 리튬 부족 현상이 발생할 것으로 내다봤다.

리-사이클은 2030년까지 신형 전기차 배터리 소재 중 10~20%가 재활용 소재일 것으로 전망했다. 현재 국내에서 가장 앞선 기술을 보유한 것으로 평가받는 성일하이텍은 폐배터리에서 니켈과 코발트는 96%, 리튬은 82% 회수할 수 있다고 밝혔다.

배터리업계 관계자는 "2040년엔 광산이나 염호에서 추출하는 리튬보다 폐배터리를 재활용해서 나오는 리튬이 더 많아질 것으로 예측하고 있다"며 "특히 원자재 수요가 계속해서 많아질 것으로 예측되는 가운데 폐배터리에서 자원을 회수해 다시 사용하는 선순환 구조를 갖추면 수급 문제뿐 아니라 친환경적인 의미도 더 할 수 있다"고 말했다.

니켈 가격은 지난 1일 톤당 2만5450달러를 기록해 1년 전인 지난해 3월초 1만5907달러보다 60% 급등했다. 전기차 배터리 4대 핵심소재 중 하나인 양극재는 배터리 재료비의 40%를 차지한다. 니켈은 양극재의 주요 원재료다. 고용량 리튬이온 배터리의 경우 양극재 내 니켈 비중이 80% 이상이다.


양극재 원재료 중 가장 비싼 코발트는 같은 기간 톤당 5만2790달러에서 7만3270달러로 38.8% 올랐다. 망간도 1435달러에서 1715달러로, 알루미늄은 2154.5달러에서 3485.5달러로 올랐다. 리튬 가격은 kg당 452.5위안으로 1년 만에 6배로 폭등했다.