프롤로그 : 황금알을 낳는 중국 폐배터리 시장
우드 메킨지의 보고에 의하면 2050년 전 세계의 전기자동차는 약 8억 7500만 대 정도이며 중국, 유럽, 미국에서 다니는 자동차 5대 중 3대는 전기 자동차라고 한다. 한편, 2022년 중국의 전기차 생산량과 판매량은 각각 705.8만대, 668.5만대로 동기 대비 96.9%, 93.4%씩 급격하게 성장하면서 전 세계 전기자동차 시장을 주도하고 있으며, 동시에 전기 배터리 사용은 545.9GWh로서 동기 대비 148.5％ 증가하였다. 중국 전기자동차 시장이 성장하면서 전기 충전기 역할을 하고 수명이 다하여 버려지는 폐배터리 시장이 황금알을 낳는 거위로 떠오르고 있다.

1. 2050년 중국 폐배터리 시장 300조 예상
유럽환경정책연구소(IEEP, managing waste batteries form evs, 2021. 11)는 2050년 글로벌 폐배터리 시장이 약 600조원 정도 성장할 것으로 보고하였으며 전문가들은 글로벌 전기차 시장을 주도하고 있는 중국의 폐배터리 시장이 현재의 성장 추세를 유지하면 2050년 약 40%~45%로서 240조원에서 300조원 시장으로 확대될 것으로 보고 있다. 리튬 배터리는 기본적으로 삼원계(수명 최소 5년 이상)와 인산철리튬(수명 최소 8년 이상)으로 구분되며 중국은 2020~2023년 일부 폐배터리들이 퇴역하는 시기이며 2027~2030년 수명이 다한 전기 배터리들이 대량으로 퇴역하여 본격적인 패배터리 시장이 형성될 것으로 예정이다.

앞으로 동력 및 에너지 저장 배터리의 대규모 퇴역과 함께 2030년까지 전 세계 동력 및 에너지 저장 배터리 회수 규모가 1TWh를 넘어설 것으로 전망되며(Trend Force 보고), 중타이 증권은 2025년 중국 폐배터리 시장은 약 331억 위안에서 2030년 약 1500만 위안(한화 약 30조원) 시장으로 확대되고 폐배터리 퇴역량은 약 380GWH, 인산철리튬 배터리 153만 톤과 삼원계 배터리 84만t 등 총 237만t이 시장에 나오며, 2021~2030년 10년간 CAGR(Compound Annual Growth Rate)은 약 48.9%를 예상하였다.

중국의 골드만 삭스 격인 중진(中金)은 2022년 11월 자동차 백서를 발표하면서 2022년 전기자동차의 시장 침투율은 약 10%이지만 2025년, 2030년, 2050년 시장 침투율은 각각 30%, 61%, 90%로 평가하였으며 이처럼 중국의 전기자동차가 성장함에 따라 폐배터리 시장도 동반 성장하는 것은 틀림없는 사실이다.

2. 2026년 중국 폐배터리 시장 반전: 인산철리튬 퇴역량이 삼원계 퇴역량 초과
배터리에 사용되는 탄산리튬 가격은 2021년 초 5만 위안/t에서 2022년 11월 55만 위안/t을 넘어섰고, 전해 코발트 가격은 27만 위안/t에서 50만 위안/t 이상으로 증가하여 전기자동차 배터리 생산원가에 영향을 주고 있으며, 금년 2월 중국 중앙정부는 리튬 생산기지인 장시성의 리튬 광산 불법 채굴 업체들을 대상으로 대규모 쇄신 작업을 진행하여 공급량을 조절하고 있다. 따라서, 폐배터리에서 재활용(Recycle)되어 추출된 각종 광물들은 그 가치가 매우 높을 수밖에 없다.

현재 중국의 폐배터리 시장은 삼원계 위주이지만 2026년에는 인산철리튬 전지 퇴역량이 삼원계 퇴역량을 앞설 것으로 전망하고 있다.

전기자동차 배터리는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등으로 구성되어 있으며, 그 중 양극재의 가치가 가장 높아 동력 배터리 재활용의 핵심이다. 이 중 인산철리튬 배터리의 소재 중 양극재의 원가가 23%로 가장 큰 비중을 차지하며, 음극재, 전해액, 분리막의 원가 분할 비율은 6%, 11%, 11%이다.

삼원계 배터리에서 양극재, 음극재, 전해액, 분리막의 원가 비중은 각각 35%, 5%, 8%, 8%로 양극재 비중이 가장 높다. 일반적인 삼원계 배터리 (NCM523)의 경우, 양극재 중 리튬, 니켈, 코발트, 망간 함량은 각각 7%, 30%, 12%, 15%를 차지하며, 비록 인산철리튬 배터리는 코발트, 니켈 등 희귀금속을 포함하지 않더라도 7% 수준의 리튬 을 포함하고 있어 재활용 가치가 있다.

3. 중국 폐배터리 산업 벨류체인 구축: 회수-운송-재가공-재활용
전기차 배터리 재활용 시장의 주요 참여자는 배터리(또는 재료) 제조업체, 전문 제3자 회수 업체들이며 이들은 자동차 제조업체와 긴밀한 협력을 통해 폐배터리를 재활용 공장으로 신속하게 회수시킨다. 배터리 재활용 산업 체인의 전방산업(up-stream), 중간산업(middle-stream), 하방산업(under-stream)과 전략적 동맹 및 협력을 강화하고 있다.

동력 배터리의 구조는 배터리 커버, 양극 및 음극, 분리막, 유기 전해액, 배터리 케이스를 포함한다. 재활용 및 재사용(梯次利用, Reuse) 체인의 전방산업(up-stream)에는 주로 배터리 제조업체 및 자동차 제조업체가 있고, 중간산업(middle-stream)에는 배터리 전문 회수 및 재사용/재활용 업체가 있다. 재사용 체인 하방산업(under-stream)에는 저속 전기차 및 이륜/삼륜 전동차 업체, 에너지 저장업체 등이 있으며, 재활용의 경우 최종 하방산업은 주로 원소재 업체이다.

2013년부터 2021년까지 중국의 폐배터리 회수 기업 등록 수는 214개에서 2만 5000개로 증가했으며, 특히 2021년에는 등록 수는 약 2만 4000개로 한 해 동안 집중 등록했고 2022년에는 3만개를 초과한 것으로 파악되고 있다. 중국의 폐배터리 산업 밸류체인은 이제 막 그 생태계를 만들어 구축해 가고 있는 상황이다.

4. 우리기업 진출기업 전략: 폐배터리 회수 거점 확보와 선별적인 지역 진출
SK, LG, 삼성, 현대-기아차 등 관련 업계 우리 기업들은 이미 배터리 제조사 또는 전기 자동차 생산 형태로 중국에 진출해 있으며 이를 기반으로 중국 폐배터리 시장으로 그 영역을 확대할 수 있다. 이를 위해 몇 가지 사항을 주의할 필요가 있다.

첫째, 중국 내 전기자동차 제조회사 또는 폐배터리 회수 기업들과 협력 관계를 통해 재활용 원료(폐배터리)를 확보하는 것이 중요하다. 현재 중국의 폐배터리 시장은 이제 막 산업 벨류체인을 형성해 가는 과정이며 2차전지 제조사, 전기 자동차 제조회사, 폐배터리 회수 회사, 업계 연맹 간 “합종연횡”이 진행되고 있는 상황이다. 관건은 누가 얼마나 많은 폐배터리를 회수하는 것에 성패가 달려 있으므로 사전에 면밀한 시장조사를 통해 공고한 폐배터리 회수 시스템을 구축하는 것이 중요하다.

둘째, 중국의 전기자동차 주요 지역은 광둥성, 짱수성, 저장성, 쓰촨성, 후베이성이 두각을 나타내고 있는 바, 우리 기업의 폐배터리 사업도 이들 지역을 우선 대상으로 전개하는 것이 유리하다. 상기 제시한 지역들은 중국의 경제 발전을 이끌고 있는 화동, 화남, 화중, 서부지역의 대표적인 성급 도시들이다. 이 지역들이 현재 중국의 신에너지 자동차 발전의 선두 역할을 하면서 관련 인프라들이 그 어느 지역보다도 발달되어 있기 때문에 우리기업들도 이들 지역과의 협력을 모색해 볼 만하다.

셋째, 중국 정부는 배터리 규격-등록-회수-보관-운송-잔여 성능 검사-해체 과정을 표준화하여 이미 시행하고 있고, 특히 유럽의 “배터리 패스포트”와 유사한 “전기차 배터리 등록번호” 부여를 시행하여 정보 추적 플랫폼에 배터리 정보를 기재토록 하고 있다. 따라서, 우리 기업들이 중국의 폐배터리 시장에 진출하기 위해서는 중국의 폐배터리 정책과 법규 등을 사전에 세심히 살펴볼 필요가 있다.

편집자주: 재사용 (梯次利用, Reuse) 수명이 다한 배터리를 회수해 전부 또는 일부 기능을 복원한 후 동급 또는 강등 사용하는 방식을 이른다. 배터리는 초기 용량의 80%를 사용하면 교체해야 한다는 특성에 착안해 이를 버리는 대신 다른 분야에서 재활용하는 것.