한국지질자원연구원 광물자원연구본부장 손정수

■이차전지 제조공정 및 이차전지 내 각 부품의 가격 구성

  리튬이차전지 제조는 알루미늄 호일에 양극활물질을 코팅하는 양극부분과 구리박막에 흑연을 코팅하는 음극부분으로 나뉘며 이들을 분리막과 결합하여 원하는 크기로 절단한 후 원통형 또는 알루미늄 파우치형 케이스 내에 넣은 후 전해액을 주입하고 밀봉하는 공정으로 이루어져 있다.
  양극활물질 제조공정은 황산니켈, 황산코발트, 황산망간을 묽은 황산용액에서 이온화시킨 후 수산화나트륨과 암모니아를 투입하여 용액의 pH를 알칼리성으로 바꾸면서 금속수산화물로 침전되도록 하여 만든다.
  이렇게 제조된 구형의 삼성분계 금속수산화물 전구체와 탄산리튬을 혼합, 소성한 후 분쇄, 분급하면 양극활물질이 된다.
  리튬이차전지 제조비용을 1kWh당 200달러 이하로 낮추기 위해 노력하고 있지만 아래 그림에서 보는 바와 같이 양극활물질 가격을 낮추기가 어려워 2020년도에도 전지 제조비용의 많은 부분을 양극부분이 차지할 것임을 알 수 있다.

■이차전지 분야의 전방산업과 후방산업

  전방산업과 후방산업은 전체 생산흐름에서 산업의 앞, 뒤에 위치한 업종을 말한다.
  쉽게 말해 제품의 소재를 주로 만드는 업종을 후방산업이라 하고 최종 소비자가 주로 접하는 업종을 전방산업이라고 한다.
  예를 들어 자동차산업의 경우 제철업체, 부품업체 등은 후방산업에 해당되고 타이어업체, 자동차 판매업체 등은 전방산업에 해당된다.
  이차전지 산업의 경우에는 금속화합물 제조, 탄산리튬 제조가 후방산업이고 리튬이차전지 제조가 전방산업이 된다.
  앞서 살펴본 바와 같이 이차전지 제조원가를 낮추기 위한 다양한 연구가 진행되고 있지만 앞으로도 니켈, 코발트, 리튬 등은 계속 사용될 전망이고 이들의 원가는 국제 금속시장의 가격에 연동되어 있기 때문에 낮추기는 어려운 실정이다.
  오히려 대용량 이차전지의 수요가 증가하게 되면 공급과 수요의 불균형으로 금속가격이 상승할 수 있으며 이에 따라 외국에서 수입하는 이차전지 원료의 가격이 오르는 정반대의 상황이 발생할 수 있다.
  따라서 이차전지 수요 급등에 대비하고 이에 따른 원료확보 및 가격 상승에 적극적으로 대비하기 위해서는 후방산업에 대한 관심과 적극적인 참여가 요구된다. 일부 국내 기업들에서는 이를 위해 외국의 광산을 직접 개발하거나 원료확보를 통하여 원가절감 및 수급안정화를 도모하고 있다.
  또한 전방산업의 글로벌 경쟁력을 높이기 위해서도 제조비용으로부터 수익을 취하는 소위 말하는 젖은 수건 쥐어짜기의 구조에서 벗어나 수익성 높은 후방산업을 적극적으로 육성하는 자세가 필요하다.

<좀 더 자세한 내용은 메탈월드 12월호 참조>