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전기차 폐배터리 재활용 기술 [2022-06-10]

2022-06-10
조회수 630

전기차 폐배터리 재활용 기술

[REOB 리서치_에너지분야] 


배터리 순환 경제

배터리 순환경제는 폐배터리 내 금속을 추출해 신규 배터리 제조에 활용 또는 판매하거나, 폐배터리를 기존 용도가 아닌 다른 용도로 재사용함으로써 지속가능성을 추구하는 경제 모델을 말한다.

배터리 재활용은 배터리를 셀 단위에서 분해한 뒤 코발트, 리튬 등 희유금속을 추출해 신규 배터리 제조에 활용 또는 타 산업에 판매하는 방식이다. 원재료 비용을 절감하고 수급 안정성을 확보할 수 있다는 게 장점이다. 배터리 재사용은 배터리 모듈이나 팩을 일부 개조하거나 형태 그대로 '최초 사용 용도 외에 다른 용도'(ESS, UPS 등)로 활용하는 방식이다. 모듈 및 셀을 해체하는 과정이 없어 안전한 데다 추가 비용도 적어 완성차 및 배터리 업체들이 신규 비즈니스 모델로 고려하고 있다.

전 세계적으로 배터리 재활용에 대한 정책도 점차 수립되고 있다. 유럽연합(EU)은 지난해 12월 '폐기물 처리 지침'(Directive 2006)의 한계를 개선한 새로운 규제안을 발표했다. EU 시장에서 거래되는 배터리는 주재료의 일정부분을 재활용 원료로 사용해야 한다는 내용이 담겨있다. 미국은 배터리를 양질의 일자리 창출 유망산업이자 기후변화 대응을 위한 핵심수단으로 인식하며 폐배터리 관련 인프라 및 기술개발 투자에 드라이브를 걸고 있다. 중국은 2016년부터 국가 주도의 폐배터리 관련 법안을 마련하는 등 아시아에서 가장 발빠르게 움직이고 있다.


국내 폐배터리 재활용 산업의 전망 및 성장 가능성

작년 2월 말 기준 국내에 등록된 자동차 수는 총 2501만 5291대로, 이중 전기차는 24만1182대로 집계됐다. 전체 등록 자동차 중 전기차의 비중은 0.96%다. 전기차 등록대수는 2014년 말에 3000대를 넘지 못하고 비중도 0.01%에 그쳤으나 2017년에 처음으로 0.1%를 넘긴 이후 2018년 0.24%, 2019년 0.38%, 2020년 0.55%, 2021년 0.93%로 꾸준히 오르고 있다. 전기차 보급이 빨라지면서 폐배터리 수도 급증하고 있다. 에너지경제연구원에 따르면 국내 전기차 폐배터리는 지난해 440개에서 2025년 8321개, 2029년 7만8981개로 늘어날 전망이다. 글로벌 폐배터리 시장도 급성장하고 있다.

삼정KPMG는 최근 발간한 ‘배터리 순환경제, 전기차 폐배터리 시장의 부상과 기업의 대응 전략’ 보고서를 통해 폐배터리 재활용 시장규모가 2025년부터 연평균 33% 성장해 2040년 573억달러(약 68조원)를 상회할 것이라고 전망했다. 2025년부터 연평균 33% 성장할 것이란 예측에 따른 것이다. 이 보고서는 전기차 시장 확대에 따른 폐배터리 규모 증가, 원재료 가격 상승 등을 예상했다. 또 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 트렌드로 배터리 순환경제가 주목받게 될 것으로 내다봤다.


Li-Cycle, 폐배터리 재활용 기술

LG화학과 LG에너지솔루션이 북미 최대 배터리 리사이클링 업체인 라이-사이클(Li-Cycle)과 손잡고 배터리 재활용 분야에서 시장 선도를 가속한다고 밝혔다.

라이-사이클(Li-cycle)은 2016년 설립된 북미 최대 배터리 재활용 기업으로 배터리를 재활용해 배터리 핵심 원재료를 추출하는데 전문적인 기술을 확보하고 있다.

이 회사는 북미 최대 리사이틀러로 글로벌 배터리 업체와 자동차 업체를 포함해 약 40여 회사와 상업용 배터리 공급 계약을 맺었다. 또 글로벌 블랙메스 소비업체 ‘Traxy’와는 2030년까지 3억 달러 규모의 사전구매 계약을 맺은 상태다.
배터리 파쇄 분리 시설인 ‘스포크(Spoke)’를 2개 보유했고 블랙메스를 처리하는 배터리 케미컬 제조시설 ‘허브(Hub)’도 1개 건설 중이다. 2024년까지 스포크 20개로 연간 10만 톤 규모의 처리 능력을 갖추고 허브도 4개로 연간 24만 톤 규모로 확대가 기대된다.

허브 앤 스포크 기술에 대해 장정훈 삼성증권 연구원은 “폐배터리 재료를 태우거나 열을 가하지 않고 고유의 기술을 이용해 저온에서 바쇄한 후 고유의 솔루션에 담는 방식”이라며 “배터리 재료 회수율을 95%로 높이고 폐수 등 오염 배출 문제도 제한적인 특징”을 가졌다고 설명했다.

특허기반의 리사이클링 공정 프로세스와 12개의 정형화된 제조기술을 갖춘 것도 장점으로 꼽힌다. 폐배터리를 파쇄기에 중화 용액과 넣은 뒤 3가지 형태로 분류해 추출하며 이를 통해 파쇄된 플라스틱과 동박, 알루미늄박를 얻고 추가적으로 추출한 블랙메스에서 황산코발트와 탄산리튬 등을 추출한다.



<출처>

https://home.kpmg/kr/ko/home/media/press-releases/2022/03/press-releases-0322.html

- 삼정KPMG "폐배터리 재활용시장 규모 2040년 68조 달해"


https://biz.chosun.com/industry/company/2022/04/05/ATSA3NBA2BAHFHC2NXWRWE2OCI/

-4대 그룹 뭉친 ‘폐배터리 재활용 동맹’, 다음달 본격 가동


https://www.infostockdaily.co.kr/news/articleView.html?idxno=145467

-상장 앞둔 캐나다 리사이클(LICY), 2024년 흑자전환 가능할까?

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