도시광산 러시…"폐배터리 리튬 회수율 90% 넘겨라"

산업 리포트

에코프로·성일하이텍 공장 가동
영풍·코스모화학 등은 시험단계
회수율 높여야 손익분기점 넘어
LFP배터리도 재활용 기술 개발

영풍, 고려아연, 두산에너빌리티 등이 2040년 87조원 규모로 예상되는 패배터리 재활용 시장을 선점하기 위해 분주하게 움직이고 있다. ‘도시 광산’으로 불리는 폐배터리 재활용은 10년 이상 쓴 전기자동차 배터리를 분해해 리튬 등 광물을 채취하는 사업이다. 리튬 회수율이 90% 이상이어야 사업성을 확보할 수 있어 향후 1~2년간 회수율 끌어올리기 경쟁이 가열될 것으로 전망된다.

31일 업계에 따르면 에코프로의 폐배터리 재활용 자회사 에코프로씨엔지의 리튬 회수율은 90%다. 이 회사는 지난해 4월부터 경북 포항공장에서 양산에 들어갔다. 국내 기업 중 회수율이 가장 높은 것으로 알려졌다. 성일하이텍 전북 군산공장의 리튬 회수율은 82%이며, 올해 말 회수율을 90% 이상으로 높인다는 계획이다. 현재 생산량은 에코프로씨엔지와 성일하이텍이 각각 1만2000t(블랙 파우더 기준)으로 비슷하다.

영풍, 코스모화학, 재영텍, 고려아연 등은 시험설비(파일럿)를 가동 중이다. 영풍은 리튬 90%를 다시 거둬들이는 수준이고, 2025년 양산을 앞두고 있다. 내년부터 양산에 나서는 코스모화학은 회수율 88%를 목표로 공장을 시운전하고 있다. LG화학이 240억원을 투자한 재영텍은 리튬 85%를 뽑아내고 있다. 고려아연은 회수율을 구체적으로 밝히지 않았지만 80~85%인 것으로 전해졌다.

두산에너빌리티도 지난 28일 배터리 재활용을 전문으로 하는 자회사 두산리사이클솔루션을 설립하기로 했다고 밝혔다. 두산에너빌리티 관계자는 “후발 주자로서 회수가 가장 어려운 리튬 사업 경쟁력을 확보할 것”이라며 “그동안 쌓아온 수처리 기술과 발전소의 연소 기술을 폐배터리 사업에 적용할 예정”이라고 말했다.

니켈·코발트·망간 회수율은 95% 이상, 리튬 회수율은 80~85% 이상이 손익분기점이라고 업계는 보고 있다. 재활용 과정에서 리튬을 90% 이상 뽑아내야 수익성을 확보할 수 있다. 리튬은 재활용이 가장 어려운 광물로 꼽힌다. 쉽게 폭발하고 물에 잘 녹아 채굴부터 재활용까지 채산성이 낮다.

폐배터리 재활용은 환경 오염이 동반되는 광산 채굴을 하지 않고도 광물을 확보할 수 있어 ‘숨은 보물’로도 불린다. 유럽연합(EU)은 핵심원자재법(CRMA)을 제정해 2030년부터 생산하는 배터리에는 코발트 16%, 리튬 6%, 니켈 6%를 재활용 광물로 쓰도록 규정했다. 이 비중은 앞으로 더 높아질 것으로 예상된다.

최근엔 중국 배터리 업체가 주로 생산하는 LFP(리튬인산철)배터리의 재활용 기술을 확보하려는 움직임도 나타나고 있다. 완성차 업체들이 NCM(니켈코발트망간)배터리와 함께 LFP배터리 적용을 늘리면서 재활용 수요가 커지고 있기 때문이다. 성일하이텍은 LFP배터리도 NCM배터리처럼 정련을 통해 찌꺼기가 나오지 않고 모두 회수할 수 있는 기술을 연구개발하고 있다. 에코프로씨엔지도 4월부터 LFP배터리 재활용 연구개발에 들어갔다.

강미선 기자 misunny@hankyung.com