광물 잔존가치 상대적으로 떨어져, 중국은 규모의 경제로 극복…“경제성 한계 단정 짓기엔 일러” 학계·업계 공정 효율화 연구개발 한창LFP 배터리 시장이 커지는 가운데, 폐배터리 재활용 경제성을 높여 사업화하기 위한 준비가 한창이다. LFP 배터리는 광물 잔존가치가 상대적으로 낮지만, 재활용했을 때 경제성이 전혀 없는 수준은 아니라는 게 전문가들 설명이다. 학계와 업계에서 공정 효율화 등 연구개발 성과가 나오고 있다. LFP 배터리 생산량 증대 등에 따른 광물 가격 상승 가능성도 배제할 수 없다.전기차 보급이 확대되면서 배터리 재활용 시장도 확대될 것으로 예상된다. SNE리서치는 전세계 배터리 재활용 시장이 2030년 535억 6,900만 달러에서 2040년 1,741억 2천만 달러 규모로 성장할 것으로 봤다.
니켈과 코발트 등 고가 광물이 포함되지 않아 NCM 등 다원계 배터리보다 저렴한 LFP 배터리의 특성이 재활용 측면에서는 불리하게 작용한다. LFP 배터리의 kWh당 금속 가치는 45달러로, NCM의 68달러, NCA의 71달러를 크게 하회한다. 중국에서는 LFP 배터리 재활용 시장이 활성화 단계에 접어들었다. 컨설팅 회사인 서큘라에너지스토리지는 지난해 9월 “중국에서는 LFP 배터리 재활용 용량이 빠르게 증가하고 있다”면서 “LFP 배터리 원료 회수 용량은 기존 15만 톤에 60만 톤이 추가됐다”고 전했다. 그러면서 “LFP 배터리 재활용이 수익성 없는 사업으로 간주되는 건 잘못된 얘기”라고 짚었다. 전 세계 배터리 시장 1위인 중국의 CATL은 지난해 자국 내 배터리 재활용 기지 구축에 238억 위안을 투자하겠다고 밝혔다. 해당 기지에서는 다원계뿐 아니라 LFP 배터리도 재활용한다.
파쇄한 배터리는 열처리를 거쳐 광물이 혼합된 분말, 일명 ‘블랙매스’가 된다. 연구원의 열처리 기술은 블랙매스와 흑연을 따로 뽑아낸다. 기존 기술은 흑연을 추출하기 위해 별도의 공정을 거쳐야 했다. 블랙매스는 습식 공정을 거쳐 리튬과 인, 철로 분리된다.이번 연구를 주도한 김병수 책임연구원은 “‘LFP 배터리 재활용은 경제성이 없다’고 잘라 말하기 힘들다”면서 “경제성은 NCM 대비 상대적인 개념”이라고 말했다. 이어 “수익성이 아예 안 나와서 LFP 배터리를 재활용하지 못할 정도는 아니라고 본다”며 “기술 개발이 진행될수록 점차 수익성이 개선될 것”이라고 했다.
업계 관계자는 “공정을 한 번 돌렸을 때 50%를 회수한다고 가정하면, 나머지 50%에 대해 공정을 다시 돌려 25%를 추가로 회수하게 된다”며 “한 번 공정으로 90% 이상을 회수하는 게 기술 노하우”라고 설명했다.광물 가격도 LFP 배터리 재활용의 경제성을 좌우하는 주요 요인이다. LFP 배터리에서 잔존가치 비중이 가장 큰 광물은 리튬이다. 현재 리튬 가격은 재활용 수익성을 담보할 수 있는 분기점을 밑도는 것으로 평가된다. 향후에는 중국발 공급 과잉이 완화될 수 있다는 전망이 나온다. 코트라 베이징무역관의 지난해 11월 보고서에 따르면, 중국 정부는 공급 과잉 예방에 무게를 둔 산업정책을 펴면서 불법 채굴과 환경 단속을 강화하고 있다. 중국 정부는 지난해 장시성 리튬광 불법 채굴과 이에 대한 환경 오염 조사를 실시하고, 장시성 정부는 무허가 채굴과 광물 자원 낭비를 금지하는 내용의 특별행동계획을 시행했다.최근 리튬 시세에 변화 조짐이 감지되기도 했다. 저점을 찍고 반등하는 모양새다. 지난해 말부터 지난달까지 kg당 86.5~88.5위안에 머무르다가, 지난 4일 기준 99.5위안으로 올랐다. 3개월 만의 최고치다.
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