다 쓴 배터리서 찾은 희귀금속 '노다지'…2040년 264조 시장

[전기차 황금알 폐배터리]①
회수 금속가치 급등…높은 시장 성장성

전기차 배터리를 재활용해서 회수한 금속 가치가 급등하고 있다. 에너지 시장조사업체 SNE리서치는 삼원계 배터리 NCM811(니켈80%·코발트10%·망간10%) 가격이 2021년 1kWh당 23달러에서 올해 68달러, 삼원계 배터리 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 가격은 25달러에서 71달러로 약 3배 오를 것으로 관측했다. LFP(리튬·인산·철) 배터리는 12달러에서 45달러로 4배가량 뛴다.

원자재 가격 상승으로 전기차 배터리 재활용·재사용에 대한 관심도 높아지고 있다. 적게는 수백억, 많게는 수천억원의 투자 비용이 들어가는 배터리 재활용 사업에 기업들이 뛰어드는 이유는 무엇일까.

먼저 시장의 높은 성장성이 꼽힌다. SNE리서치는 세계 전기차 폐차량이 2030년 411만대에서 10배 증가해 2040년 4222만대에 달할 것으로 예상했다. 배터리 회수율은 95%다. 폐전기차가 늘어나면 자연스럽게 폐배터리 시장도 커진다. 이에 따라 폐배터리 재활용 시장은 올해 108억달러(약 14조원)에서 2030년 424억달러(약 52조원), 2040년 2089억달러(약 264조원)로 해가 갈수록 더 가파르게 성장할 전망이다.

배터리 원료 수급 불안이 가중되는 것도 이유 중 하나다. 시장에선 전기차 수요 급증으로 배터리 핵심 원료 가격이 폭등할 것으로 본다.

SNE리서치는 2024년부터 니켈 공급이 부족할 것으로 분석했고, 노르웨이 에너지 시장조사업체 라이스타드 에너지는 2026년 탄산리튬 수요가 공급을 초과할 것으로 추정했다. 다 쓴 배터리를 재활용해 원자재를 확보해야 할 필요성이 커지고 있다. 김형덕 성일하이텍 이사는 최근 SNE리서치가 연 세미나에서 "재활용해서 나온 원료는 광산에서 채취한 오리지널 원료와 품질 면에서 전혀 차이 없다"고 말했다.

배터리 공장 증설도 폐배터리 시장을 키우는 주요인이다. 배터리를 만들 때 발생하는 불량품(스크랩)은 대부분 재활용할 수 있다. 배터리 셀 업체들이 생산능력을 확장하면 스크랩도 자연스럽게 늘어난다.

김대기 SNE리서치 부사장은 "배터리 제조 시 전체 물량의 최소 5~10% 정도 스크랩이 나온다"고 말했다. 그는 이어 "스크랩은 공장을 새로 짓고 생산량을 늘려가는 과정(램프업)에서 더 많이 발생한다"며 "LG화학의 경우 폴란드 공장 라인을 깔고 램프업하는 데 2년 정도 걸렸다"고 말했다.

제주 전기차배터리산업화센터 내 모듈 검사 준비장 [사진=최서윤 기자]

자동차 업체도 배터리 재활용·재사용이 절실한 상황이다. 김 부사장은 "본격적인 전기차 시대가 왔을 때 어떤 이유에서든 배터리에 문제가 생기면 교체해줘야 할 텐데 이를 신제품으로는 교체해주지는 않을 것으로 보인다"며 "전기차가 늘어나는 만큼 배터리 재사용 비율도 커질 것"이라고 했다.

각국 정부들이 배터리 재활용 산업에 우호적인 제도와 정책을 계속 내놓는 것도 업체들을 이 시장으로 끌어들이는 동력이다. 유럽 배터리 법(EU Battery Regulation), 핵심광물원자재법(CRMA), 생산자책임재활용제(EPR), 인플레이션감축법(IRA) 등이다.

EU는 세계 최초로 지속가능한 배터리 법안 입법을 추진했으며, 법안 형태도 기존 ‘지침’에서 ‘규정’으로 바꿔 법적 구속력을 강화했다. 이 법은 배터리를 만들 때 폐배터리에서 뽑아낸 원료를 의무적으로 넣어야 한다고 명시했다. 재활용 원료 사용 비율은 2030년 코발트 12%, 리튬과 니켈 각 4%에서 2035년 코발트 20%, 리튬 10%, 니켈 12%로 늘어난다.

LG에너지솔루션-GM 합작법인 얼티엄셀즈의 전기차 배터리 팩 [사진제공=LG에너지솔루션]

미국은 자국 내에서 생산된 재생원료를 사용하면 세제 혜택을 제공한다. 우리 정부는 지난달 CE9(Circular Economy 9) 프로젝트를 발표했다. 배터리, 석유화학 등 9대 산업에서 순환 경제를 실현하겠다는 것이다. 2024년부터는 재활용·재사용한 '순환 원료' 사용을 촉진하는 순환경제사회 전환 촉진법이 시행된다.

배터리 재활용과 재사용은 비슷해 보이지만 다른 과정을 밟는다. 전기차가 폐차되면 먼저 여러 시험을 통해 사용이 가능한 배터리와 가능하지 않은 배터리 나눈다. 기능이 떨어져 재사용을 할 수 없는 배터리는 재활용 업체로 보낸다. 이때 재활용에 대한 책임은 제조사 즉 완성차 제조사나 혹은 셀 제조사가 진다. 재사용할 수 있으면 배터리 재사용 업체로 넘어간다. 유럽의 경우 다시 사용하는 용도로서의 수명도 다했을 경우에는 한 번 다시 손을 본 재사용 업체에서 EPR에 대한 책임을 지게 되어 있다.

최서윤 기자 sychoi@asiae.co.kr