전기차 시대가 도래하면서 폐배터리에 대한 관심도 또한 높아지고 있다. 국내 배터리 3사는 물론 대기업 계열사 등도 연이어 사업화에 나서고 있다. 최근 배터리 생산량이 늘면서 양산 과정에서 나오는 폐스크랩 물량뿐 아니라 수명이 다 된 전기차 폐배터리 또한 급격히 증가하고 있다. 업계에서는 2025년경부터 폐배터리 재활용 시장이 본격적으로 열릴 것으로 내다보고 있다.
■ 재활용하기 쉬운 배터리 개발 기술이 중요해진다
미국, 유럽, 일본에서도 폐배터리 재활용 비즈니스를 둘러싼 움직임이 감지되고 있다. 폐배터리의 재활용 문제는 각국의 규제 및 자원의 확보라는 점에서 피해 갈 수 없는 중요한 이슈가 되고 있다. 지금까지 배터리 생산기업은 오랫동안 에너지 밀도 향상과 비용 절감을 위해 노력해 왔다. 그런데 앞으로는 폐배터리 재활용 기술 또한 기업의 경쟁력을 좌우할 중요한 요인이 될 것으로 보인다.
■ 유럽 규제와 미국 인플레이션 감축 법안이 원인
배터리업체가 대처해야 하는 법적 규제로는 유럽연합(EU)의 ‘배터리 재활용 규제’와 미국의 ‘인플레이션 감축법’ 2개를 꼽을 수 있다.
먼저, 유럽연합(EU)의 ‘배터리 재활용 규제’ 골자는 2027년부터 전기자동차의 리튬이온배터리 등을 대상으로 코발트, 리튬, 니켈 등과 같은 재활용재의 사용량을 게재하도록 요구하는 것이다. 해당 규제에 의해 2030년부터는 리튬이온배터리에는 재활용재 사용이 의무화된다.
다음으로 미국의 ‘인플레이션 감축법’의 경우에는 전기차 구매자에 대한 세금 공제 조건이 포인트다. 조건 중 하나는 배터리 재료의 주요 광물 중 조달 가격의 40%가 미국과 자유무역협정(FTA)을 맺고 있는 국가에서 추출 또는 처리하거나 북미 (미국, 캐나다, 멕시코)에서 재활용된 것이어야 한다. 게다가 중국을 포함한 ‘미국이 우려하고 있는 외국 기업’이 관계된 부품과 주요 광물이 포함될 경우 공제 대상에서 제외된다.
EU와 미국이 규제를 강화하는 쪽으로 움직이고 있는 이유는 전기차 배터리가 에너지 안보와 신산업 육성이라는 관점에서 그 중요도가 커지고 있기 때문이다. 업계 관계자들 사이에 규제가 과도하다는 불만의 목소리도 많지만 지금은 폐배터리의 재활용이나 현지 조달을 강화해 나가는 것 외에 다른 방법은 없어 보인다.
■ 2032년에 300만 톤까지 증가할 배터리 쓰레기
전기차 배터리를 둘러싼 중장기적인 관점에서 자원 확보에 대한 대응이 중요해진다. 자동차용 리튬이온배터리의 2022년 시장규모에 대해 업계 관계자들은 약 500GWh에 육박한다는 의견을 내놓고 있다. 이 수치는 전년 대비 약 2배 성장이며 이후에도 계속 성장세를 이어갈 전망이다.
장기적으로 전기차 배터리 시장 규모는 10년 이내에 10배까지 급성장할 할 가능성이 크다. 각 자동차 생산기업의 전기차 발매 계획과 배터리 생산업체의 생산 예정 물량을 합하면, 3TWh(3000GWh) 또는 5TWh까지 연간 생산량 증가가 예상된다. 수요가 늘어나면 당연히 코발트, 리튬, 니켈과 같은 주요 재료 확보를 위한 경쟁도 심화된다. 당연히 재료 가격은 상승하게 될 것이고, 이로 인해 비교적 높은 비용이 들어가 주춤했던 폐배터리 재활용 비즈니스도 활기를 띨 것이라는 분석이다.
■ 폐배터리 재활용 방식에도 기술 혁신이 필요
폐배터리 재활용은 당연히 폐배터리 문제의 해결책이 된다. 전기차용 배터리의 내구연수는 10~15년이라 2032년이 되면 무려 500GWh 전후의 폐배터리가 나올 것으로 추정된다. 중량으로 환산하면 약 200만~300만 톤이 되는 양이다.
현재의 폐배터리 재활용 능력은 약 50만 톤 정도다. 갑자기 배터리의 폐기량이 증가하게 되면 전량 처리하기가 어렵다. 게다가 지금의 폐배터리의 재활용 방식은 시멘트 재료나 금속 스크랩 등에 전용하는 것이 대부분이다. 따라서 규제 대응이나 자원 확보 등의 문제를 해결하기 위해서는 폐배터리를 처리하여 다시 배터리 재료로 사용되는 ‘완결적 순환체계(Closed loop)’의 재활용 방식이 요구된다.
■ 한국 폐배터리 재활용 비즈니스도 활발
전기차 배터리 생산에서 글로벌 리더 격인 한국은 이미 폐배터리 재활용 분야에서도 선두 자리를 지키기 위한 움직임이 일고 있다. 대표적인 예로 2000년 설립된 국내 최대 폐배터리 재활용 기업 성일하이텍이다. 지난 8월 포스코홀딩스와 협력해 폴란드 브젝돌니에 배터리 리사이클링 공장 ‘PLSC(Poland Legnica Sourcing Center)’를 준공했다.
또한 사업 핵심인 폐배터리 확보를 위해 글로벌 네트워크를 통해 다양한 업체와 서플라이 체인 구축을 진행하고 있다. 대주주이자 파트너인 삼성SDI를 비롯해 LG에너지솔루션, SK이노베이션 그리고 여러 완성차업체 등으로부터 폐스크랩 또는 폐배터리를 조달하고 있다.
유럽에도 시설투자가 이루어진 만큼 현지의 배터리업체와도 네트워크를 만들어 나갈 것으로 기대된다.
조희정 에디터 hj.cho@carguy.kr
