폐배터리, 2025년→2040년 80배 늘어
안정적 소재 확보·원가절감 효과 기대

[데일리한국 신지하 기자] 전기차 확산 추세에 맞춰 폐배터리도 늘어날 전망이다. 폐배터리에는 리튬이나 니켈 등 부가가치가 높은 소재가 포함, LG에너지솔루션과 SK온, 삼성SDI 등 배터리 3사는 폐배터리 활용 사업에 적극 나서고 있다.

11일 시장조사 전문기관 SNE리서치에 따르면, 폐배터리는 2025년 42기가와트시(GWh)에서 2040년 3455GWh로 80배가량 늘어날 전망이다. 전기차 배터리는 용량이 초기 용량의 70~80% 수준으로 내려가면 교체해야 한다. 수명은 생산 후 5~20년 정도다.

폐배터리에서 리튬 등 소재를 추출해 새 배터리 제작에 쓰는 재활용 방식은 부가가치가 높은 소재의 자체 조달을 가능케 하고, 수입 의존도를 낮춰 수급을 안정화하는 데 도움이 된다. 또한 소재의 신규 채굴을 줄여 환경오염 문제를 해결하는 데 기여할 수 있다는 장점도 있다.

사진=각사 제공
사진=각사 제공

국내 배터리 3사는 안정적인 소재 확보와 원가 절감 등 효과를 얻을 수 있다는 판단 아래 폐배터리 재활용 방안에 주목하고 있다.

LG에너지솔루션은 지역별 배터리 생산공장을 중심으로 폐배터리가 다시 신규 배터리의 원재료가 되는 배터리 순환 체계를 구축하는 것을 목표로 세웠다. 이미 중국에서는 폐배터리나 배터리 생산공정에서 발생하는 스크랩(폐품)을 재활용 업체에 매각하고, 추출된 니켈과 코발트 등으로부터 양극재를 제조하는 자원 순환 체계를 구축한 상태다.

또한 LG에너지솔루션은 지난 5월 미국 GM과의 합작법인 '얼티엄셀즈'를 통해 북미 최대 배터리 재활용 업체인 '라이-사이클(Li-Cycle)'과 폐배터리 재활용 계약을 맺었다. 얼티엄셀즈는 이 계약을 통해 셀 제조 과정에서 발생하는 폐배터리의 코발트, 니켈, 리튬, 흑연, 구리, 망간 알루미늄 등 다양한 배터리 원재료를 재활용할 예정이다. 이어 6월에는 국내 충북 오창 공장에 전기차용 충전 ESS 시스템(재사용 배터리 프로젝트)을 구축하기도 했다.

SK온의 모회사 SK이노베이션은 전기차에서 사용한 배터리 재사용·재활용 사업을 추진하고 있다. SK온은 기아자동차 '니로EV'의 사용 후 배터리 6개를 재사용한 300킬로와트시(KWh)급 ESS를 개발, 이를 지난 5월 경기도 안양에 위치한 SK에코플랜트 아파트 건설 현장에 구축했다. SK에코플랜트와 SK온은 앞으로 2년간 공동운영을 통한 실증사업을 진행할 계획이다.

삼성SDI는 최근 폐배터리 재활용과 원자재 회수율 향상을 위한 연구와 저비용의 친환경적인 소재 회수 기술 개발을 목표로 SDI연구소 내 '리사이클 연구 랩(Lab)'을 신설했다.

또한 폐배터리를 ESS 등 다른 제품의 배터리로 재사용하는 방안도 추진 중이다. 전라남도에서 주관하는 'EV·ESS 사용 후 배터리 리사이클링 산업화 추진' 사업과 신재생에너지연계 ESS를 배터리 재사용 대상으로 검토하는 '재사용·재제조 배터리를 활용한 신재생에너지연계 MWh급 ESS 기술개발 및 실증' 과제에도 참여하고 있다.

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