중국이 또 앞서가나?..LFP 배터리 리사이클 경제성 확보가 관건

[리사이클 자원강국]<4>다시쓰는 폐배터리④LFP 재활용 과제

[편집자주] 보호무역주의의 강화, 국제 분쟁의 증가 추세 속에 자원이 곧 안보인 시대가 열렸다. 리사이클링은 자원빈국에 살고 있는 우리 입장에서 거의 유일한 선택지가 되고 있다. 이를 통해 대한민국이 '자원강국'으로 전환될 수 있을지, 그 가능성을 확인해봤다.

"리튬인산철(LFP) 배터리를 재활용해 판매해도 가공비를 회수할 수 있는 상황이 아닙니다."

최근 만난 배터리업계 관계자는 이같이 배터리 제조사가 LFP 재활용 사업에 선뜻 뛰어들기 어려운 이유를 설명했다. LFP 배터리는 최초 생산 단계에서는 니켈·코발트 등 고가 금속을 사용하지 않아 원재료 비용을 낮출 수 있다. 하지만 폐배터리를 재활용할 때는 회수할 수 있는 유가금속이 적다는게 문제다.

가격 지표를 보면 NCM(삼원계)과의 차이가 선명하다. 한국자원정보서비스에 따르면 지난해 리튬의 평균 가격은 ㎏(킬로그램)당 9.59달러였다. LFP 배터리에 사용되는 또다른 주재료인 철은 ㎏당 가격이 1달러 미만으로 회수가 이뤄져 판매하더라도 수익에 기여하는 정도가 제한적이다. 반면 코발트와 니켈의 지난해 평균 가격은 각각 ㎏당 34.21달러, 15.2달러를 기록했다. 삼원계 배터리는 리튬뿐 아니라 니켈과 코발트까지 회수가 가능하지만 LFP 배터리는 사실상 리튬만으로 수익이 충당된다.

하지만 LFP 배터리 보급은 빠르게 늘고 있다. SNE리서치에 따르면 올해 1~8월 글로벌 전기차용 배터리 양극재 시장에서 LFP가 차지하는 비중은 65%를 넘어섰다. 에너지저장장치(ESS) 시장에서도 LFP가 주력 제품으로 자리 잡았다. 당장은 재활용 사업의 채산성이 낮더라도 중장기적으로 처리해야 할 폐배터리가 급증할 수밖에 없는 구조다.

국내 기업들도 향후 늘어날 폐LFP 배터리 처리 수요에 대비해 관련 기술 개발에 속도를 내고 있다. 포스코홀딩스는 미래전략연구원에서 LFP 재활용 관련 별도 기술 개발을 진행 중이다. LFP 양극재 사업을 강화하고 있는 엘앤에프(100,500원 ▲6,800 +7.26%) 역시 재활용 기술 역량 확보에 주력하고 있다.

SK온의 모회사인 SK이노베이션(163,000원 ▲11,000 +7.24%)은 재활용 공정의 비용과 환경 부담을 줄이는 기술 개발을 추진하고 있다. 실제로 배터리 재활용 과정에서는 부산물과 폐수가 발생해 처리 비용이 늘어날 수 있다. 이에 SK이노베이션은 물과 이산화탄소, 과산화수소만을 이용해 LFP 배터리에서 탄산리튬을 선택적으로 회수하는 친환경 공정을 개발했다. 현재 국내 재활용 업체와 협업해 상용화 가능성을 모색하고 있다.

중국 업체들도 LFP 배터리 시장을 선점한데 이어 재활용 분야로 사업을 넓히고 있다. 중국 배터리 기업 BYD는 국내외 기업들과 협력해 LFP 배터리 재활용 사업을 추진하고 있다. CATL의 자회사인 브룬프 리사이클링(Brunp Recycling)은 폐LFP 배터리 재활용과 대규모 처리 시설 확장에 나서고 있다.

업계에서는 LFP 배터리 재활용 시장을 키우기 위해 제도적인 뒷받침이 있어야 한다는 목소리가 나온다. 재활용 금속 의무사용제 등을 통해 안정적인 판로가 확보되면 기업의 투자 유인을 높일 수 있다는 측면에서다. 경제성이 낮은 폐배터리의 처리 비용을 누가 부담할지에 대한 논의도 필요하다는 지적이다. 업계 관계자는 "LFP 배터리 보급이 많이 이뤄지면 그냥 버려둘 수는 없지 않으냐"면서 "처리 비용을 누가 부담할 것인지에 대해서는 정책적으로 고민해봐야 할 것"이라고 말했다.