폐배터리 재활용 및 재사용 시장 분석 보고서

1. 도입부

• 이 보고서는 폐배터리 시장의 급속한 성장과 관련하여 주요 기업들의 참여 동향과 비즈니스 모델, 기술 발전, 안전성 문제 등을 분석하여 투자자들에게 핵심 인사이트를 제공합니다.

2. 폐배터리 시장 개요 및 전망

• 2-1. 폐배터리 시장의 성장 배경과 전망

• 폐배터리 시장은 전기차 보급 확대와 환경 친화적 규제의 강화에 힘입어 폭발적인 성장을 보이고 있습니다. 현대차, LG, SK 등 대기업과 중소기업들이 폐배터리 재활용 사업에 적극적으로 참여하고 있습니다. 특히 에코프로의 클로즈드 루프 시스템은 역량 있는 사례로, 이 시스템은 폐배터리 재활용부터 원료 생산, 전구체 및 양극재 생산까지 하나의 단지에서 통합적으로 처리하는 혁신적인 접근 방식입니다.

• 이 표는 폐배터리 시장의 주요 기업들과 그들의 투자 규모 및 사업 내용을 요약합니다.

• 2-2. 글로벌 시장 규모 예측 및 주요 지표

• SNE 리서치에 따르면, 2022년 글로벌 폐배터리 재활용 시장 규모는 80억 달러에서 2025년까지 208억 달러로 증가할 것으로 예상되며, 이는 연평균 17%의 성장률을 나타냅니다. 이는 전기차 배터리에서 발생하는 리튬, 코발트, 니켈과 같은 고가의 금속 자원에 대한 재활용 수요 증가에 기인합니다.

• 이 표는 폐배터리 재활용 시장의 규모와 성장 예측을 요약합니다.

3. 비즈니스 모델 분석

• 3-1. 재사용 모델

• 재사용(Reuse) 모델은 사용 후 배터리를 재정비하여 에너지 저장 장치(ESS)나 소형 모빌리티와 같은 다른 용도로 활용하는 방식을 말합니다. 전기차에서 수명이 다한 폐배터리를 새로운 용도로 활용함으로써 자원 순환에 기여할 수 있습니다.

• 3-2. 재활용 모델

• 재활용(Recycling) 모델은 사용 후 폐배터리를 셀 단위로 분해하여 코발트, 리튬, 니켈 등 원자재를 추출해 신규 배터리 생산에 재투입하는 과정입니다. 이는 배터리 산업의 지속 가능성을 높이는 중요한 역할을 합니다.

• 이 표는 테슬라의 재활용 모델에서 추출된 원자재의 종류와 재활용량을 요약합니다.

• 3-3. 기업 간 협력 및 벨류 체인 구축 사례

• 폐배터리 재활용 및 재사용 시장에서는 기업 간 협력 및 벨류 체인 구축이 필수적입니다. 특히 배터리 에코시스템을 엔드투엔드로 엮어 완결적 순환체계를 형성하는 것이 경쟁력을 높이는 데 중요한 요소로 작용합니다.

4. 기술 발전 및 혁신

• 4-1. 재활용 기술의 최신 동향

• 최근 폐배터리 재활용 기술은 매우 빠르게 발전하고 있으며, 특히 건식과 습식 방식의 차별화된 접근법이 두드러지고 있습니다. 건식 기술은 폐배터리를 부숴 가루 상태로 만든 후, 불순물을 제거하고 최종적으로 전해질을 추출하는 방법입니다. 반면 습식 기술은 황산 등의 화학 물질을 사용하여 배터리에서 원료를 추출하는 방식으로, 폐수 등 2차 환경오염 문제를 동반합니다. 에코알앤에스는 건식 방식을 통해 CO2를 부원료로 활용하여 환경 친화적인 방식으로 폐배터리를 재활용하고 있다는 점이 특징입니다.

• 이 표는 각 재활용 기술의 장단점을 비교하여 요약합니다.

• 4-2. 건식 vs 습식 재활용 기술 비교

• 건식과 습식 재활용 기술의 비교는 기술 채택에 있어 중요한 요소입니다. 습식 기술은 이미 국내 대기업들이 주로 사용하고 있지만, 환경적 부담으로 인해 건식 기술이 가능성이 주목받고 있습니다. 이를 통해 건식 기술을 개발 중인 에코알앤에스와 같은 기업들이 나타나고 있으며, 이들 기업은 환경 부담을 줄이고 경쟁력을 높이기 위해 혁신적인 기술 개발에 집중하고 있습니다.

• 4-3. 리튬 추출 기술의 혁신 사례

• 리튬 추출 기술에 있어 혁신적인 접근이 등장하고 있습니다. 고려아연은 폐배터리 방전 과정에서 리튬황화물이 형성되는 문제를 해결하기 위한 기술을 개발했습니다. 과충전을 통해 리튬을 용액상에서 직접 회수하는 방법으로, 에너지 소모량을 줄이고 환경 부담을 낮출 수 있는 가능성을 제시하고 있습니다.

5. 안전성 및 리스크 관리

• 5-1. 폐배터리 재사용 시 안전성 문제

• 폐배터리의 재사용 과정에서 안전성 문제는 중요한 이슈로 부각되고 있다. 특히 전기차에서 발생한 폐배터리는 잔존 수명과 성능을 철저하게 평가해야 하며, 이는 재사용 여부를 결정하는 데 큰 영향을 미친다. 잔존 수명이 65% 이상인 폐배터리는 에너지 저장 장치(ESS) 등으로 재사용할 수 있으며, 이를 위해 먼저 배터리를 방전시키고 생산 및 성능 이력을 확인한 후 외관 검사와 분해를 통해 전압 및 상태를 체크해야 한다.

• 이 표는 폐배터리의 재사용 가능성에 따른 잔존 수명 및 활용 예를 요약합니다.

• 5-2. 전처리와 후처리 공정의 안전 관리

• 전처리와 후처리 공정에서의 안전관리는 폐배터리 재활용의 핵심 요소로 간주된다. 특히, 배터리의 외관 및 성능 이력 등이 사전 확인되지 않으면 사고 및 고장의 위험이 크게 증가할 수 있다. 따라서, 정부의 배터리 규제를 통해 폐배터리 재활용을 의무화할 필요성이 대두되고 있으며, 이는 산업 전반의 안전성을 높이기 위한 정부 정책의 일환이다.

• 5-3. 정부 규제 및 정책 동향

• 정부는 폐배터리 재활용을 의무화하기 위한 규제를 강화하고 있으며, 이는 폐배터리 처리 문제 해결과 환경 보호를 위한 중요한 단계로 평가받고 있다. SNE 리서치에 따르면, 2030년부터는 폐배터리 발생량이 급증할 것으로 예상되며, 이러한 변화는 재활용 산업에 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 정부 정책의 방향은 재활용을 통한 자원 순환과 탄소 배출량 감소를 목표로 하고 있다.

6. 주요 기업 분석

• 6-1. 현대글로비스와 에코프로의 협력 사례

• 현대글로비스는 배터리 재활용 사업을 확장하기 위해 에코프로와 협력하여 폐배터리의 수거 및 재활용 네트워크를 강화하고 있습니다. 현대글로비스는 2030년까지 글로벌 사용 후 배터리 사업 네트워크 구축을 목표로 하고 있으며, 이를 통해 재무 성과를 도출할 계획입니다. 이와 함께, 현대글로비스는 이알과의 지분 투자 계약을 통해 전처리 기술 확보에 나섰습니다.

• 이 표는 현대글로비스와 에코프로의 협력 내용을 요약합니다.

• 6-2. LG에너지솔루션과 제너럴모터스의 합작사 '얼티엄셀즈' 분석

• LG에너지솔루션과 제너럴모터스는 공동으로 개발한 얼티엄셀즈를 통해 배터리 재활용 및 신기술 개발에 집중하고 있으며, 이를 통해 지속 가능한 배터리 솔루션을 제공하는 데 힘쓰고 있습니다. 폐배터리에서 회수된 자원을 활용함으로써 새로운 원료 소싱 문제를 해결하려 하고 있습니다.

• 6-3. 국내 중소기업들의 기술 개발 현황

• 국내의 중소기업들은 폐배터리 재활용 기술 개발에 매진하고 있으며, 특히 양극재와 같은 핵심 소재의 회수 관련 기술을 혁신하고 있습니다. 2024년 현재, 폐배터리 재활용 기업의 수가 6개사에서 11개사로 증가하였고, 중소기업들은 대기업의 자본을 통해 경쟁력을 강화하고 있습니다.

• 이 표는 국내 중소기업들의 기술 개발 현황을 요약합니다.

7. 결론

• 폐배터리 시장은 전기차의 보급 확대와 더불어 지속적인 성장이 예상되며, 폐배터리 재활용 및 재사용 기술의 발전과 정부 정책의 지원은 이 시장의 성장을 더욱 가속화할 것입니다. 투자자들은 이러한 성장 가능성을 주목하고 관련 기업들의 동향을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요합니다.

8. 용어집

• 8-1. 에코프로 클로즈드 루프 시스템 [기술]

• 에코프로가 포항캠퍼스에 구축한 폐배터리 재활용부터 원료, 전구체, 양극재 생산 과정을 하나의 단지에서 구현한 시스템. 이는 자원 순환과 효율성 극대화를 목표로 함.

• 8-2. 이브이링크 신속정밀진단기 [제품]

• 이브이링크에서 개발한 폐배터리 성능 검사 장비. 폐배터리의 잔존 수명 및 성능을 정확하게 평가하여 재사용 및 재활용 여부를 결정하는 데 사용됨.

• 8-3. 폐배터리 재활용 [산업]

• 전기차 폐배터리에서 리튬, 니켈, 코발트 등의 유가 금속을 추출하여 재활용하는 산업. 습식 및 건식 재활용 기술이 사용되며, 글로벌 시장은 급성장 중.

• 8-4. 폐배터리 재사용 [산업]

• 폐배터리의 잔존 수명을 평가하여 에너지 저장장치(ESS)나 무정전 전원장치(UPS) 등으로 재사용하는 산업. 잔존 용량에 따라 재사용 가능 여부를 평가함.

9. 출처 문서

• "2050년 600조원 규모"...현대차·LG·SK, 배터리 재활용 사업 '속도'https://www.newspim.com/news/view/20240711000731
• 새빗켐 주가 쑥쑥...폐배터리 시장 고속성장에 매수 온기https://www.pinpointnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=276385
• 韓, 배터리 재활용 글로벌표준 확보시 제2 자원부국 효과https://www.todayenergy.kr/news/articleView.html?idxno=272882
• 한국 3개사, 전기차 배터리 50% 점유 기술력 – 가격경쟁력으로 시장 이끌어https://www.bain.com/ko/about-bain/media-center/bain-in-the-news/korea/2023/23.12.13-jeongsoo-and-namil-kbattery/
• 韓, 배터리 재활용 글로벌표준 확보시•••제2의 자원부국 효과http://www.todayenergy.kr/news/articleView.html?idxno=272882
• 최영찬이 만난 혁신 리더(27) 류상훈 모든·부산탱크터미널 대표https://jmagazine.joins.com/forbes/view/340040
• Press Release - Insight -SNE Researchhttps://www.sneresearch.com/kr/insight/release_view/75/page/108?s_cat=%7C&s_keyword=
• "600조 잭팟 잡아라"… 현대글로비스, 폐배터리시장 선점 사활 < 산업일반 < 산업 < 기사본문 - 핀포인트뉴스https://www.pinpointnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=282439
• 폐배터리 연간 10만개…리사이클링 산업 과제는?https://it.chosun.com/news/articleView.html?idxno=2023092122073
• 전기차 폐배터리 재활용 사업, 폐기물 재활용업 허가http://alpha24.kr/bbs/bbs/view.php?bbs_no=16&data_no=202