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전기자동차 배터리 재사용 시장 현황 및 기술 분석

일일 보고서 2024년 07월 04일
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목차

  1. 요약
  2. 전기차 배터리 재사용의 기술 현황
  3. 전기차 배터리 재사용 시장 규모 및 성장 전망
  4. 정부 정책 및 제도적 지원 현황
  5. 전기차 배터리 기술의 미래 트렌드
  6. 결론

1. 요약

  • 이 리포트는 전기자동차 배터리 재사용 시장의 현재 기술과 시장 규모를 종합적으로 분석합니다. 전기차 배터리의 재사용과 관련된 다양한 기술적 접근법과 이를 통한 시장 성장 가능성을 다룹니다. 주요 내용으로는 배터리 재사용의 에너지 저장 시스템(ESS), 배터리 교환 서비스(BaaS), 중고 배터리의 진단 및 평가 기술, 배터리 재활용 및 재처리 기술 등이 있습니다. 아시아 태평양 지역과 유럽, 미국의 시장 성장 요인과 정부의 제도적 지원 현황도 분석하여 미래 비즈니스 기회를 제시합니다. 또한, 신소재 배터리 기술과 리튬 배터리를 대체하는 나트륨 이온 배터리의 전망도 다루고 있습니다.

2. 전기차 배터리 재사용의 기술 현황

  • 2-1. 배터리 재사용 및 에너지 저장 시스템(ESS)

  • 아시아 태평양 지역의 전기차(EV) 배터리 재사용 시장 규모는 2023년 299.2백만 달러에 달하며, 2024년부터 2032년까지 연평균 성장률(CAGR) 45.2%로 확장할 것으로 예상됩니다. 이는 전기차 배터리의 사용 후 여전히 70%-80%의 에너지 용량을 유지하는 등 높은 에너지 밀도와 효율적인 자원 활용을 가능케 하기 때문입니다.

  • 2-2. 배터리 교환 서비스(BaaS)

  • 현대차와 LG에너지솔루션은 배터리 교환 서비스를 확대하기 위해 '배스(BaaS) 공동협의체'를 구성하였습니다. 이 협의체는 정부 및 유관 단체와 함께 배터리 교환형 전기차 제작을 위한 특례 마련 등 다양한 표준화를 추진하고 있습니다. 중국의 니오(NIO)는 2400여 개의 배터리 교환소를 운영하며 교환 시장을 선도하고 있으며, 한국 내에서도 배터리 교환 서비스가 점차 확대될 전망입니다.

  • 2-3. 중고 배터리 진단 및 평가 기술

  • 배터리 교환 서비스(BaaS)의 핵심 중 하나는 교환된 배터리의 잔존 에너지와 성능 평가입니다. 협의체에서는 이를 위한 표준화된 성능 평가 및 탄소 배출량 측정 방법 등이 논의되고 있습니다.

  • 2-4. 배터리 재활용 및 재처리 기술

  • 리튬 이온 배터리의 두 번째 생명을 통해 더 효율적인 자원 활용과 환경 보존에 기여하고자 하는 노력들이 계속되고 있습니다. 배터리 재활용은 복잡한 공정과 높은 비용이 소요되지만, 경제적으로 지속 가능하게 하기 위한 다양한 기술적 접근이 이루어지고 있습니다.

3. 전기차 배터리 재사용 시장 규모 및 성장 전망

  • 3-1. 글로벌 재사용 시장 성장 전망

  • EV 배터리 재사용 시장은 전세계적으로 빠르게 성장하고 있습니다. 예를 들어, 유럽 EV 배터리 재사용 시장은 연평균 47%의 성장을 기록할 것으로 예상됩니다. 이는 탄소 배출 규제와 전기차 수요 증가가 주요 요인입니다. 또한, 미국 캘리포니아의 경우 Advanced Clean Cars II 규제를 통해 모든 배터리 관련 정보를 공유하는 등의 방안을 추진하고 있습니다. 이는 EV 배터리의 재사용과 재활용 활성화에 큰 영향을 미칠 것입니다.

  • 3-2. 아시아 태평양 시장의 특성 및 성장 요인

  • 아시아 태평양 지역은 전기차 배터리 재사용 시장에서 가장 빠르게 성장하고 있는 지역 중 하나입니다. 메티쿨로스리서치에 따르면, 이 지역의 EV 배터리 시장은 2024년부터 연평균 33.1% 성장하여 2031년에는 577조 원에 이를 것으로 전망됩니다. 주요 성장 요인으로는 정부 지원 정책, 주유비 상승, 물류 및 대중교통 분야의 전기차 도입 증가 등이 있습니다. 특히, 한국의 LG에너지솔루션, 삼성 SDI, SK이노베이션과 중국의 CATL, BYD 등은 이 시장의 주요 기업으로 활동하고 있습니다.

  • 3-3. 유럽과 미국 시장의 성장 요인 비교

  • 유럽과 미국의 EV 배터리 재사용 시장도 급격한 성장을 보이고 있습니다. 유럽은 탄소 배출 규제와 배터리 여권 도입 등을 통해 배터리 재사용 및 재활용을 적극 추진하고 있으며, 미국 캘리포니아는 Advanced Clean Cars II 규제를 통해 배터리 관련 모든 정보를 공개하도록 요구하고 있습니다. 또한, EV 배터리 재사용 및 재활용에 대한 정부의 정책 지원과 규제 강화가 시장 성장의 주요 요인으로 작용하고 있습니다. 주요 기업으로는 유럽의 RWE와 아우디, 미국의 테슬라 등이 있습니다.

4. 정부 정책 및 제도적 지원 현황

  • 4-1. 정부의 제도적 지원 필요성 및 현황

  • 전기차 시장을 확대하기 위해 사용된 배터리 재활용･재사용 시장 활성화를 위한 정부의 제도적 지원이 필요하다는 의견이 있습니다. 보험연구원 천지연 연구위원은 정부가 손상된 배터리 수리 및 재활용 시장 활성화를 통해 폐배터리 발생을 줄이고, 재활용을 위한 밸류체인을 강화할 필요가 있다고 주장했습니다. 손상된 배터리 수리를 위해서는 국가 차원의 통일된 배터리 수리 진단 기준 마련과 전기차 수리 가능 업체 확대를 위한 지원이 필요합니다. 정부는 자동차관리법 시행규칙 개정을 통해 고전원배터리 검사 기준 강화, 정비책임자 정기교육 의무화, 전기차 정비시설 기준 완화 등 검사를 보완하고 있습니다.

  • 4-2. EU 및 미국의 배터리 재활용 정책 사례

  • EU는 배터리 규제의 일환으로 배터리 여권(Battery passport) 제도를 도입하여 배터리 원료 출처, 제조, 탄소 인증, 용도 등의 정보를 디지털 방식으로 기록하고 이해관계자와 공유하여 배터리 사용을 최적화하고 있습니다. 미국 캘리포니아의 경우, California Advanced Clean Cars Ⅱ 규제에 따라 라벨 및 온라인 데이터를 통해 배터리 관련 정보를 공유해야 합니다. 이를 통해 배터리의 성능별 가격측정 기준과 재활용 단계별 지침을 마련하고 있습니다.

  • 4-3. 중국의 배터리 재활용 정책 및 시장 영향

  • 중국은 전기차 배터리 재활용을 위해 각 단계별 국가표준을 제정하여 적용하고 있습니다. 예를 들어, 재활용 규격, 등록, 회수, 포장, 운송, 해체 등의 각 단계를 꼼꼼히 관리하고 있습니다. 중국의 전기차 분야 유니콘 기업인 니오는 중국 전역에 약 2400곳의 배터리 교환소를 설치하여 배터리 교환 서비스를 제공하고 있으며, 배터리 교체 시간은 10분 안팎에 불과합니다.

5. 전기차 배터리 기술의 미래 트렌드

  • 5-1. 신소재 배터리 기술 및 연구 결과

  • 전기차 배터리 기술의 발전은 새로운 소재를 사용하는 배터리로 확대되고 있습니다. 중국의 배터리 제조사인 CATL은 전기차 배터리를 포함한 다양한 2차전지 기술에서 글로벌 시장을 주도하고 있습니다. 2021년 기준으로 중국은 세계 배터리 시장의 49%를 점유하고 있으며, 이는 배터리 기술의 연구와 발전에서 중국이 중요한 역할을 하고 있음을 보여줍니다. (출처: Kodex 인사이트)

  • 5-2. 리튬 배터리의 대안 기술

  • 리튬 배터리는 전기차와 재생 에너지 저장에서 중요한 역할을 하지만, 재활용이 어렵고 생산 과정에서 막대한 양의 물과 에너지가 필요합니다. 이에 따라 보다 지속 가능한 대안으로 나트륨 이온 배터리가 주목받고 있습니다. 나트륨 이온 배터리는 리튬에 비해 생산 비용이 저렴하고 물 사용량이 적어 환경적으로도 유리합니다. 예를 들어, 리튬 1톤을 추출하는 데 필요한 물의 양은 나트륨 1톤을 추출하는 데 필요한 물의 양보다 682배 더 많습니다. (출처: BBC News 코리아)

  • 5-3. 나트륨 이온 배터리와 그 전망

  • 나트륨 이온 배터리는 리튬 배터리의 대안으로 연구되고 있으며, 영국의 파라디온 같은 기업들이 이러한 기술을 상용화하고 있습니다. 나트륨 이온 배터리는 세계 곳곳에서 재료를 구할 수 있어 공급 비용이 저렴하고, 리튬보다 친환경적입니다. EU는 2020년에 리튬을 '중요 원료'로 지정했을 정도로 리튬에 대한 의존도가 커지고 있지만, 나트륨 이온 배터리와 같은 대안이 등장함에 따라 이러한 의존도가 줄어들 가능성도 있습니다. (출처: BBC News 코리아)

6. 결론

  • 리포트는 전기차 배터리 재사용 시장이 기술 발전과 정부 지원을 통해 빠르게 성장하고 있음을 보여줍니다. 주요 발견사항으로는 배터리 교환 서비스(BaaS), 중고 배터리 진단 및 평가 기술, 배터리 재활용 기술의 필요성과 중요성이 부각됩니다. LG에너지솔루션과 CATL 등의 주요 기업들이 이 시장에서 중요한 역할을 하고 있으며, 나트륨 이온 배터리와 같은 새로운 기술도 주목받고 있습니다. 그러나 시장의 지속가능성을 위해 표준화된 평가 기준과 정부의 적극적인 정책 지원이 필요합니다. 미래 전망으로는 신소재 기반의 배터리와 다양한 재활용 기술의 발전이 지속 가능한 전기차 시장 성장을 이끌어 나갈 것으로 기대됩니다. 실질적으로는 지속 가능한 에너지 자원 관리와 경제적 이익을 동시에 달성할 수 있습니다.

7. 용어집

  • 7-1. LG에너지솔루션 [회사]

  • LG에너지솔루션은 전기차 배터리 시장에서 주요한 플레이어로, 사내 스타트업 쿠루를 통해 전기 오토바이 배터리 교체 서비스 등을 추진하고 있습니다.

  • 7-2. CATL [회사]

  • CATL은 중국의 배터리 제조사로, 글로벌 배터리 시장에서 높은 점유율을 기록하고 있습니다. 특히, 2차전지 산업에서 두각을 나타내고 있습니다.

  • 7-3. 나트륨 이온 배터리 [기술]

  • 나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리의 대안으로 주목받고 있으며, 더 저렴하고 친환경적인 특징을 가지고 있습니다.

  • 7-4. 배터리 교환 서비스(BaaS) [서비스]

  • 배터리 교환 서비스는 배터리를 소유하지 않고 교환할 수 있는 시스템으로, 전기차의 보급을 촉진하는 중요한 역할을 합니다.

8. 출처 문서