버려진 전기차 심장서 ‘600조원’ 금맥 캔다

전기차시장의 급성장으로 배터리 수요가 빠르게 증가하면서 버려지는 폐배터리 처리 방안에 대한 관심 또한 커진다. 현재 배터리 시장의 주류인 리튬이온배터리는 코발트·리튬·망간·니켈 등 독성물질을 사용해 그냥 버려지거나 폐기된 채로 장기간 방치될 경우 환경오염에 대한 우려가 높다.

하지만 최근에는 이를 재활용하는 사업이 순환경제 시대의 열쇠로 주목받는다. 폐배터리 재활용 시장 규모도 급속도로 증가할 것으로 예상돼 국내 기업들도 일찌감치 시장 선점을 위한 투자 확대에 속도를 높이고 있다.

폐배터리서 기회 찾는 기업들

전기차배터리는 초기 대비 용량이 70% 이하로 감소하면 교체해야 하는데 이 주기는 5~10년 정도다. 국내에서 전기차 보급이 본격화된 시점이 2015년인 점을 감안하면 조만간 시장에 폐배터리가 쏟아질 것으로 예상된다. 에너지경제연구원은 폐배터리 배출규모가 지난해 38톤에서 2025년 1976톤, 2029년에는 1만8758톤으로 급증할 것으로 관측했다.


업계는 폐배터리 재활용을 대안으로 주목하고 있다. 폐배터리에서 금속 가치가 높은 코발트·니켈·리튬 등을 추출해 다시 새로운 배터리의 소재로 활용하는 방식이다. 성장성 또한 높다. 시장조사업체 SNE리서치는 글로벌 폐배터리 시장 규모가 2019년 1조6500억원에서 2030년 20조2000억원으로 커지고 2050년에는 600조원에 이를 것으로 전망한 바 있다.

국내 기업들도 관련 기술 개발과 투자 확대에 나서고 있다. LG에너지솔루션은 미국 GM과의 합작법인을 통해 북미 최대 배터리 재활용업체 ‘리-사이클’과 폐배터리 재활용을 추진하기로 했다. 국내에서도 전기 택시 배터리 대여와 사용 후 배터리 ESS 재사용 실증 사업을 추진한다. LG에너지솔루션은 셀 제조 과정에서 발생하는 폐배터리의 코발트·니켈·리튬·흑연·구리·망간·알루미늄 등 원재료의 95%를 새로운 배터리 셀의 생산이나 관련 산업에 재활용이 가능할 것으로 기대하고 있다.

SK이노베이션은 배터리 재활용 부문에서 수산화리튬 회수 기술을 자체 개발해 54건의 특허를 보유하고 있다. 10월 배터리 자회사인 SK배터리 출범을 기점으로 배터리 재활용 사업을 본격적으로 성장시킬 방침이며 이를 위해 2022년 초 배터리 재활용 시험 공장을 완공하고 2025년 상업 가동에 들어갈 계획이다.

삼성SDI는 폐배터리 재활용 업체 피엠그로우에 지분을 투자해 시장에 진출했고 성일하이텍 등 다양한 국내 업체들과의 협력을 확대하고 있다.

배터리 3사 외에 다른기업들도 폐배터리 재활용에 눈독을 들이고 있다. 가장 활발한 것은 현대자동차다. 현대차는 LG에너지솔루션·SK이노베이션은 물론 한화큐셀·OCI 등 다양한 기업들과 손을 잡고 폐배터리 재활용 사업 확대에 공을 들이고 있다. 단순한 자동차 제조기업을 넘어 배터리 생애주기 전반까지 책임지는 차세대 모빌리티 기업으로 거듭난다는 각오다.

정부도 생태계 구축 적극 지원

포스코는 지난 3월 폴란드에 폐배터리 법인을 설립했다. 폴란드 법인은 유럽내 배터리 공장에서 나오는 폐배터리를 리사이클링 하는 역할을 맡는다. 해당 공장에선 폐배터리 스크랩을 블랙파우더로 가공하는 공정이 진행된다. 폴란드에는 LG에너지솔루션과 SKIET 등 배터리 생산업체들이 모여있어 사업 시너지 효과가 클 것으로 전망된다.


5월에는 화유코발트사와 합작으로 ‘포스코HY클린메탈’을 설립하고 배터리 재활용 사업에 힘을 합치기로 했으며 최근엔 GS그룹과 손잡고 배터리 재활용 원료 공급을 위한 합작사 설립을 추진하는 등 협력 확대에 속도를 높이고 있다.

코스모화학도 최근 사업목적에 폐배터리 재활용을 추가하고 니켈·코발트·망간 등 양극소재 금속 추출 라인 추가 증설에 300억원을 투자하기로 했다. 코스모화학은 기존 원광석에서 황산코발트를 추출하는 기술을 기반으로 폐배터리에서 유가금속을 추출하는 최신 공법을 개발하고 특허 출원까지 마쳤으며 2022년 9월까지 관련설비 증설을 완료한다는 방침이다.

정부도 폐배터리 재활용을 지원하기로 했다. 정부가 지난 7월 발표한 ‘K-배터리 발전전략’에 따르면 내년부터 지원금 등을 통해 확보한 전기차 폐배터리의 시장 방출을 시작하고 ‘사용 후 이차전지 회수→수집·운반→보관→매각→성능평가→활용 및 제품화’까지의 전 과정의 산업 육성에 나설 방침이다.

민·관의 협력으로 폐배터리 재활용을 통해 리튬·니켈 등 원재료를 다시 확보할 수 있도록 관련 기술개발도 지원할 방침이며 전국 4개 권역에 폐배터리 거점수거센터를 구축하기로 했다. 연내 폐배터리 운송·보관 기준도 마련할 예정이다.

김미송 케이프투자증권 연구원은 “폐배터리 재활용은 폐전지 폭발위험 제거 및 파쇄하는 전처리와 화학용액을 활용해 금속을 추출하는 후공정으로 나뉘는데 기술적으로 난이도가 높다”며 “많은 물량을 처리하고 제품 적용을 용이하게 하기 위해서는 재활용 기술을 발전시킬 필요가 있다”고 조언했다.