폐배터리 재활용 시장, 2030년 181억달러 규모 10배 성장할 것
LG, 배터리 재활용 및 재사용 사업서 확실한 주도권 잡을 계획
얼티엄셀즈, 리-사이클社와 폐배터리 재활용 협력 계약 체결
[에너지신문] LG에너지솔루션이 12일 GM의 합작법인인 얼티엄셀즈(Ultium Cells)가 북미 최대 배터리 재활용 업체인 리-사이클(Li-Cycle)과 배터리 제조과정에서 발생하는 폐배터리의 재활용 계약을 체결했다.
이를 통해 셀 제조 과정에서 발생하는 폐배터리의 코발트, 니켈, 리튬, 흑연, 구리, 망간 알루미늄 등 다양한 배터리 원재료를 재활용할 수 있게 된다. 이는 원재료 중 95%가 새로운 배터리 셀의 생산이나 관련 산업에 재활용이 가능하다.
LG에너지솔루션은 세계 최대 전기차 배터리 생산능력 확보 및 전기차 시장의 급격한 성장에 발맞춰 배터리 생산과정 및 전기차 사용 후에 발생하는 폐배터리 사업에도 박차를 가하고 있다.
이처럼 LG에너지솔루션이 배터리 재활용 및 재사용 사업에 집중하는 것은 전기차 시장이 급격하게 성장하고 있기 때문이다.
SNE리서치에 따르면 2020년 850만대였던 전기차 판매량이 2025년에는 2200만대에 달할 것으로 전망되고, 이에 LG에너지솔루션은 전기차 배터리의 생산능력을 현재 120GWh에서 2023년 260GWh까지 확대한다는 계획이다.
전기차 확대에 따라 전기차 배터리 시장도 성장하고, 이와 맞물려 글로벌 폐배터리 재활용 시장 역시 2019년 기준 15억달러(1조 6500억원)에서 2030년 181억달러(약 20조원) 규모로 10배 이상 성장할 전망이다.
무엇보다 배터리 재활용이 주목받는 것은 생산과정에서 발생한 폐배터리나 부산물내 원재료는 상당수 보존이 가능하며 이를 재추출해 사용할 수 있기 때문이다.
특히 전기차 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 사용 후에 성능이 저하되더라도 원재료 재 추출이나 ESS로 재사용이 가능해, 폐배터리를 분해해서 리튬, 코발트, 니켈 등 희귀 금속을 추출하는 배터리 재활용(Recycling)이나 ESS 배터리로 활용하는 재사용(Reuse)하는 것이 주목받고 있는 것이다.
LG에너지솔루션은 이처럼 전기차의 동력원으로 수명이 당한 배터리를 활용한 사업 모델 발굴 및 적용 기술을 지속적인 개발에 나섰고, 이번에 GM과의 합작법인인 얼티엄셀즈를 통해 리-사이클(Li-Cycle)과 미국 합작공장의 폐배터리 재활용 협력에 나선 것이다.
리-사이클(Li-Cycle)의 CEO인 Ajay Kochhar는 “얼티엄셀즈와의 협력은 배터리 생산 부산물 등을 쓰레기 매립지로부터 돌려보내고, 상당량의 가치 있는 배터리 원재료를 공급망으로 되돌려주는데 중요한 역할을 할 것”라며 “이번 파트너십은 원재료 채굴에 대한 대안이며 더욱 지속 가능한 리튬이온 배터리 원재료 회복 기술로 한발 전진하는 계기가 될 것”라고 말했다.
배터리의 원재료를 재활용하는 하이드로메탈러지컬(Hydrometallurgical) 공정은 기존 공정 대비 온실가스 배출량이 최대 30%나 낮아 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
GM의 전기·자율주행차 담당 Ken Morris 부사장은 “GM의 Zero-Waste 정책은 2025년까지 전 세계적으로 제조 폐기물의 90% 이상을 매립과 소각 과정에서 회수하는 것을 목표로 하고 있다”며 “얼티엄셀즈 및 리-사이클(Li-Cycle)과 긴밀하게 협력하여 업계가 원재료를 훨씬 효과적으로 활용할 수 있도록 적극 지원할 것”라고 말했다.
GM은 2013년부터 보증 서비스를 통해 교체된 팩을 포함하여 고객으로부터 받은 배터리팩의 100%를 재활용이나 재사용하고 있다. 또한 얼티엄셀즈 배터리는 모듈식 설계를 채택, 재활용이나 재사용이 용이하다.
얼티엄셀즈 COO(최고운영책임자)인 Thomas Gallagher는 “우리는 낭비를 최소화하면서 에너지를 높이는 노력을 하고 있다”라며, “이번 협력은 우리의 부품과 생산 프로세스의 지속 가능성을 향상시킬 수 있는 계기가 될 것”라고 말했다.
얼티엄셀즈와 리-사이클(Li-Cycle)은 올해 말부터 이 새로운 재활용 프로세스를 시작할 예정이다.
또한 LG에너지솔루션은 유럽 폴란드나 한국 오창 등 다른 공장에서도 폐배터리 재활용을 위해 유수의 업체들과 협력을 진행하고 뿐만 아니라 올해 2월 현대자동차 및 KST모빌리티 등과 전기 택시 배터리 대여 및 사용 후 배터리 ESS 재사용(Reuse) 실증 사업을 위한 업무협약(MOU)를 체결하기도 했다.
이처럼 전기차의 동력원으로 수명이 당한 배터리를 활용한 사업 모델 발굴 및 적용 기술을 지속적으로 개발할 예정이다.
사용 후 배터리의 잔존가치를 정확하게 평가하기 위한 배터리 수명 예측 기법을 개발 중이며, 여러 유관기업들과 협력을 통해 최적의 사업모델을 발굴 중이다. 또한 향후 안정적인 폐배터리 확보 및 재활용을 위해 주요 OEM들과 협력관계를 진행 중이다.
한편, LG에너지솔루션은 배터리 재사용에만 머무르지 않고 폐배터리를 Reuse한 후 더 이상 배터리로 사용할 수 없을 때에는 배터리 분해, 정련, 제련을 통해 배터리 제조에 필요한 메탈을 뽑아내서 다시 사용하는 선순환 체계를 구축하기 위해 노력 중이다.
LG에너지솔루션은 글로벌 배터리 생산공장을 중심으로 지역별로 일괄 순환 체계를 구축해 폐배터리가 다시 배터리 원재료가 돼 공급되는 구조를 구축 중이다. 중국은 올해 내 구축 완료, 한국 및 폴란드는 내년까지 순환체계를 구축하는 것이 목표다.
LG에너지솔루션 관계자는 “폐배터리는 잔존 수명과 배터리의 건강 상태 등에 따라 재사용도 가능하며 이를 효율적으로 활용하기 위한 기술 확보 및 적합한 용도 검토를 진행하고 있다”라고 말했다.
LG에너지솔루션은 1990년대 초반부터 30여년간 배터리 분야에서 지속적인 투자와 연구개발을 통해 독자적인 혁신기술을 개발, 세계 최고 수준의 특허 및 기술경쟁력을 보유하고 있다. 배터리 사업에서 오랜 기간 기술과 노하우를 축적해온만큼 배터리 재활용(Recycling) 및 재사용(Reuse) 사업에서도 확실한 주도권을 잡을 계획이다.