[염블리와 함께배우기] 2차전지 Part15 : 폐배터리 재활용의 승자는?

이 영상은 폐배터리 재활용 산업의 밸류체인 분석과 주요 기업들을 소개하며, 전기차 시대에 폐배터리 재활용의 중요성을 강조합니다. 배터리 순환 경제의 개념을 설명하고, 습식 및 건식 재활용 방식의 장단점을 비교합니다. 또한, LS M&M, 성의라이텍, 에코프로 등 주요 기업들의 사업 모델과 기술력을 분석합니다. 궁극적으로, 폐배터리 재활용 산업은 자원 효율성을 높이고 환경 문제를 해결하는 데 기여하며, 미래 성장 가능성이 높은 분야임을 시사합니다. 이 콘텐츠는 전기차 배터리 재활용 산업의 성장 가능성과 투자 가치에 대한 인사이트를 제공합니다.

[함께배우기] 57일차, 2차전지 배우기, 폐배터리 재활용의 승자는?(밸류체인 분석 및 주요 기업 소개)

1. ♻️ 폐배터리 재활용의 중요성

전기차의 대중화가 아직 이루어지지 않았으나, 폐배터리 수거와 재활용의 중요성이 점점 커지고 있다. 이 시장은 전기차 사용자의 증가에 따라 확장될 것으로 예상된다.

배터리 재활용에서는 코발트, 니켈, 리튬 등의 금속을 추출하여 자원을 효율적으로 활용할 수 있다. NCM 배터리가 재활용에 용이하며, LFP 배터리는 어려움이 있다.

재사용은 배터리가 60% 이상의 상태일 때 이루어지며, 이때 사용된 배터리는 소형 전기기기나 ESS로 전환된다. 60% 이하의 배터리는 재활용된다.

배터리 재활용 방법에는 습식과 건식이 있으며, 각각의 장단점이 존재한다. 습식 방법은 리튬 추출이 중요한 반면, 폐수 처리 문제가 발생할 수 있다.

2. ♻️ 폐배터리 재활용 공정 개요

배터리의 전처리 과정에서 방전을 통해 전기를 모두 뽑아내고, 이후에 분쇄하여 검은색 파우더를 얻는다.

습식 공정에서는 배터리를 염수에 담가 방전하며, 이로 인해 재사용이 어렵고 폐수 문제가 발생할 수 있다.

방전 방식은 습식과 건식 두 가지가 있으며, 건식은 전자 장치 위에 배터리를 올려 전기를 통하게 하여 방전한다.

후처리 공정에서는 블랙 파우더를 사용하여 니켈, 코발트, 망간, 리튬 등을 추출하며, 이 과정에서 폐수 문제가 발생할 수 있다.

건식 방식은 주로 외국에서 사용되며, 높은 온도로 가열하여 수분을 제거하고 메탈 합금을 추출하는 방법이다.

3. ♻️ 폐배터리 재활용 기술 및 시장 전망

리튬, 니켈, 코발트, 망간 등의 금속 재활용이 현재의 주요 기술적 과제가 되며, 다양한 방법으로 이를 추출하는 방안이 연구되고 있다.

폐배터리에서의 양극재는 전체 배터리의 43%를 차지하며, 재활용의 핵심으로 중요시되고 있다.

구리와 기타 금속의 수요가 증가하고 있는 반면, 생산이 줄어드는 추세로 인해 관련 기업들의 가치는 상승할 것으로 예상된다.

LS M&M과 같은 기업들이 부가가치가 높은 황산 니켈 생산 및 배터리 재활용 사업에 투자하고 있으며, 이들 기업의 자회사들은 폐배터리에서 금속 자원을 추출하는 사업을 활발히 운영하고 있다.

성일하이텍과 같은 전문 기업들이 영업 이익률 14%를 기록하며 주목받고 있으며, 대기업들도 폐배터리 재활용 분야에 투자를 늘리고 있다.

4. 🏭 폐배터리 재활용 산업의 주요 기업들

성일하이텍은 폐 2차전지를 해체 및 파쇄하여 코발트, 니켈, 구리, 망간 등을 추출하고 있으며, 향후 2030년까지 전처리 공장 30개와 후처리 공장 5개를 목표로 하고 있다.

이 회사는 유럽, 중국, 아시아, 미국 등 글로벌 생산 지역을 가지고 있어, 다양한 고객사의 요구를 충족할 수 있다.

새빗캠은 폐수처리 사업에서 시작했으나, 현재는 폐 배터리 광물 추출로 전환되어 매출 비중이 7%에 달한다.

새빗캠의 고객 맞춤형 서비스는 LG화학과의 협력을 통해 전고체 복합액을 생산하는 합작사를 설립하고, 내년부터 10년간 납품할 계획이 있다.

새빗캠이 보유한 고순도의 육아 금속 회수 능력은 95% 이상으로 경비 절감 효과 또한 기대할 수 있다.

5. 🔋 폐배터리 재활용을 위한 기업 동향

액상형 양극재는 고순도 니켈, 코발트, 망간을 혼합하여 필수적인 구성 요소로, 출력을 높이는 데 기여한다.

탄산 리튬은 제조 과정에서 불순물 함량을 줄이기 위해 니켈 코발트 등을 회수한 후 생산된다.

폐산을 활용하여 비료 원료인 인산을 생산하는 과정은 재활용의 핵심 요소로 간주된다 .

세빗캠은 원가율을 68%로 낮추며, 액상 형태의 공정으로 경쟁력을 강화하고 있다.

코스모그룹은 광석을 기반으로 한 고순도 코발트를 생산하며, 자원 재활용과 관련된 사업을 확장할 계획이다.

5.1. ️ 폐배터리 재활용 과정 및 핵심 원료

액상형에서 고순도 니켈 코발트 망간 항산을 혼합하여 양극재에 필수적인 성분을 만든다.

양극재는 전지의 출력을 높이는 중요한 역할을 수행한다.

제조 과정에서 탄산 리튬은 니켈 코발트 등을 회수하기 전에 제작되며, 불순물이 덜 들어간다.

재활용 과정에서 니켈과 코발트가 포함된 파우더를 양극재로 재활용하는 방법이 존재한다.

폐선사업과 반도체에서 나오는 폐산을 활용해 비료의 원료인 인산을 제조하는 과정이 핵심적이다.

5.2. ️ 폐배터리 재활용 및 경쟁 현황

폐배터리 재활용에서 액상 형태와 고상 형태가 있으며, 액상 형태가 생산 공정에서 이점이 있지만 비용 부담이 존재한다.

세비캠의 원가율은 상대적으로 낮고, 평균보다 경쟁력이 강하다.

폐배터리 시장에서는 기업 간의 치열한 경쟁이 이루어지며, 기술 의존도가 언제든지 변할 수 있다.

주요 고객사인 LG화학과의 MOU에 따라 2024년부터 공급이 예정되어 있다.

성일하이텍은 고순도 탄산 리튬 추출 기술을 보유하고 있으며, LG화학과 협력하여 10년 동안 납품할 계획이다.

5.3. 코스모학 및 코스모그룹의 재활용 및 생산 공정

세빗캠과 코스모화학은 복합 애기를 많이 만들어 내는 밸류체인에서 대표적인 기업이다.

코스모화학은 백색 광석에서 대부분 매출을 얻으며, 코발트도 주요 생산품목으로 포함되지만, 특정 정보는 알 수 없다.

이 회사는 국내에서 유일하게 광석을 보유하고 있으며, 배터리 시대의 주요 기업 중 하나이다.

광석을 기반으로 하는 황산코발트 생산 설비를 보유하고 있어 부산물에서도 수익을 창출할 수 있다.

코스모그룹은 전구체 생산 공장이 완공되면 니켈과 코발트를 추출하여 양극재로 가공할 계획을 가지고 있다.

5.4. TMC와 배터리 재활용 과정

TMC는 폐 배터리 수거를 전문으로 하는 기업으로, 인선모터스의 전기차 폐차량에서 전처리와 후처리 과정을 수행한다.

전처리는 BMW솔루션 회사가 담당하며, TMC는 후처리를 통해 탄산, 리튬, 황산, 코발트, 용액 등을 생산한다.

2025년까지 TMC의 1공장 증설이 완료될 것으로 보이며, 4공장의 완공도 본격적인 성장을 예상하게 한다.

TMC는 다양한 원자재를 확보하고 사업을 진행 중이며, 리튬과 NCM 복합제를 활용한 양극재 생산에 집중하고 있다.

현재 TMC는 경북 구미에 1공장, 칠곡권에 3공장을 두고 있으며, 추가 증설도 진행하고 있다.

5.5. 폐배터리 재활용의 기업 구조 및 강점

이스티앰은 수직 계열 구조를 잘 설정하여 효율적인 폐배터리 재활용 과정을 가지고 있다.

인선모터리 및 모터스는 폐차 후 전처리를 진행하고, TMC가 후처리하여 원자재를 추출하는 단계적 프로세스를 따르고 있다.

환경오염을 최소화하는 공정을 통해 회사의 성장 발판을 마련하고 있는 것으로 판단된다.

습식 처리 방식의 단점을 보완하여 폐수 발생을 줄이는 기술적 강점을 가지고 있다.

에코프로는 다양한 사업 분야를 통해 2차전지 양극재 생산 및 배터리 재활용의 전면적 수직 계열화를 이루고 있다.

6. 🔋 배터리 재활용의 핵심 및 시장 전망

배터리 재활용의 핵심은 습식 제련이며, 저비용으로 고순도의 제품을 뽑아내는 것이 중요하다.

재활용 과정에서 액상 형태로 제품을 보내는 것이 비용 절감에 기여하며, 관련 기업들이 효율적으로 연계되는 구조이다.

포스코는 자회사인 포스코 HY 클린메탈을 통해 포항에서 리튬 등 금속 화합물을 재활용하고 있으며, 2021년 2월부터 가동 중이다.

폐배터리 재활용 사업은 장기적으로 성장 가능성이 높고, 기업마다 고유의 장단점이 존재한다.

해당 산업의 성장 가능성을 잘 아는 기업에 투자하는 것이, 미래에 좋은 수익을 가져올 수 있는 방법이 될 것이다.

7. 🙏 감사의 인사

감사의 말을 전하며 전체적인 소통을 마무리하고 있다.