한국미래기술연구원, 사용후 배터리 활용 방안 등 세미나 개최

사용후 배터리 시장, 전기차 보급 확대따라 2025년 290GWh로 성장

전기차 배터리를 다른 분야로 재사용.. ESS로 활용해 환경적 편익도 취할 수 있어

전기차 시장이 앞으로 높은 성장률을 보일 것으로 예상되면서 전기차 배터리의 활용 방안 및 재활용 시장에 대한 관심도 덩달아 높아지고 있다. 2022년 현재 시점에서는 배터리 재활용 시장이 활성화됐다고 말할 수 없지만, 앞으로 전기차 배터리 수명 연한에 따라 수명을 다한 배터리들이 시장에 나오면서 자동차 배터리로의 재사용, 에너지 저장 장치(ESS)로의 재활용 등 수명이 다한 배터리를 활용하는 비즈니스 모델들이 등장하고 있다.

한국미래기술연구원에서는 이러한 배터리 재활용·재사용 사업의 전망과 현황을 짚어볼 수 있는 세미나를 개최해 관련 업계 종사자들의 주목을 받고 있다. 한 금속 업계 관계자는 "대기업들이 중고차 시장에 진출하는 것은 단순히 중고차 사업이 아니라 전기차 시장 성장에 따라 동반 성장할 폐배터리 시장에 주목했기 때문"이라고 폐배터리 시장에 많은 기업들이 관심을 가지고 있음을 전망하기도 했다. 지난 8일 서울 여의도에 개최된 한국미래기술연구원의 전기차 사용후 배터리 재사용/재제조/재활용 기술 개발과 민간산업 확대 방안 세미나에서는 ▲사용후 배터리를 활용한 ESS 사업 및 규제 완화 사례 ▲사용후 배터리 회수·재활용 거점센터 운영 ▲배터리 렌탈 사업 및 재사용 등에 대한 발표 내용이 준비됐다.

사용후 배터리 시장은 앞으로 계속 성장할 것으로 전망됐다. 경북테크노파크 이차전지종합관리센터의 이영주 센터장은 발표에 나서며 오는 2030년 재사용 배터리 시장은 전 세계적으로 140억 달러, 재활용 배터리는 184억 달러 규모로 성장할 것이라고 전망했다. 사용후 배터리 시장이 급성장할 수 있는 배경에는 전기차 시장의 급속한 성장세가 있다. 배터리 시장 분석 기관은 SNE에 따르면, 내연기관 자동차 대비 순수 전기차 보급률은 오는 2025년 10%에서 2030년 23%, 2040년에는 55% 수준으로 성장할 것으로 전망되고 있다. 전기차 시장의 성장에 따라, 2025년 사용후 배터리 발생 용량은 290GWh(배터리팩 580만 대)에 이를 것으로 전망된다. 이는 2020년 전기차(EV)용 신규 배터리 총 생산량인 306GWh의 95% 수준으로 앞으로 3년 내 과거 배터리 총 생산 용량에 맞먹는 재사용 시장이 열리게 됨을 의미한다.

우리나라의 경우 미국, 중국, 유럽 등 전기차 수요가 큰 국가들에 비해 아직까지 전기차 시장이 큰 편은 아니다. 정부 예측치에 따르면, 2030년 전기차 누적 보급대수는 300만 대로 예상되고, 사용후 배터리는 누적 60만 대로 전망된다. 오는 2025년부터는 전기차 수명이 다하면서 매년 3만 대 이상의 사용후 배터리가 발생할 것으로 예상된다. 이에 대해 정부는 안전한 배터리 보관 및 수송 방안, 친환경 유가 금속 추출 기술 개발, 배터리 재활용 기술 체계 및 법령과 제도 마련을 적극 추진하고 있다.

사용후 배터리 시장이 성장하면서 환경 규제에 따른 재사용 원료 비중도 커질 것으로 전망된다. 전기차용 배터리 양극재 원료 중 재활용된 원료가 차지하는 비중은 2020년 12%에서 2025년 21%, 2030년에는 32%까지 늘어날 것으로 전망된다. 현재 배터리 산업에서 재활용이라고 하면 공정 과정에서 발생하는 금속 잔여물 등 공정 스크랩이 높은 비중을 차지했으나 앞으로는 금속 추출 기술의 발전 및 다양한 분야에서 배터리를 활용하게 됨으로써 스크랩 비중은 줄어들 것으로 전망된다. 지난 2018년 공정 스크랩이 배터리 산업에서의 재활용 물량중 90%를 차지했으나, 지난 2020년에는 42%, 2030년에는 14%까지 낮아질 것으로 보인다. 

사용후 배터리에 주목하는 가장 큰 이유로는 광산에서 채굴되는 리튬과 코발트 등 배터리 핵심 광물의 공급량이 수요를 따라가기 힘들어질 것으로 전망되기 때문이다. 코발트의 경우 당장 내년부터 광산으로부터의 공급량이 부족해질 것으로 예상되지만, 사용후 배터리로부터 금속 추출을 통해서 부족분을 해결할 수 있을 것으로 전망된다. 리튬은 현재 과잉 채굴되고 있어 오는 2028년까지 수요를 충족할 수 있을 정도로 공급이 넉넉하지만 2029년부터 부족해질 가능성이 있다. 다만, 리튬은 배터리에서 추출하는 비용에 비해 추출량이 적어 낮은 비용에 리튬을 추출할 수 있는 기술 개발이 시급히 필요하다. 

전기차 사용후 배터리를 활용한 ESS 사업 및 전기차 배터리 렌탈 사업을 벌이는 피엠그로우는 사용후 배터리를 적극 활용해 비지니스 모델을 구축하고 있다. 해당 회사의 주력 비지니스 모델은 현재 전기버스 배터리 구독 사업이다. 회사가 소유한 배터리를 버스 회사에 대여해주면서 구독료와 함께 사용중인 배터리에 대한 데이터를 수집한다. 회사는 버스뿐 아니라 택시에도 배터리 구독 사업을 시작했고, 앞으로 렌트카 회사 등을 통해 일반 개인 소비자들을 대상으로 간접적인 배터리 구독 사업을 전개할 예정이라고 밝혔다.

사용후 배터리를 ESS 장치로 재사용하면 반납된 배터리를 한 번 더 쓰고 폐기할 수 있어 배터리 활용을 최대한으로 할 수 있다. 환경적 편익이 발생함은 덤이다. 피엠그로우 측은 현재 현대제철 당진공장에 배터리 모듈을 활용한 1MW 규모의 ESS 장치가 운영중이며 향후 다른 산업 시설 등으로 확장될 가능성이 충분하다고 밝혔다.