전기차 배터리 재활용 투자, 지금이 기회인 5가지 이유!

최근 정부는 전기차와 재생에너지 확대에 따른 사용 후 배터리 급증에 대응하기 위해 다양한 재활용 정책을 추진하고 있습니다. 사용 후 배터리의 효과적 재활용은 자원 순환과 환경 보호, 경제적 가치 창출에 핵심적인 역할을 하기 때문입니다. 이번 글에서는 재활용 가능한 배터리 종류와 불가능한 배터리 유형, 그리고 배터리 핵심 원료의 재활용 기술과 실제 활용 사례에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

1. 사용 후 배터리 종류 및 재활용 가능성 구분

사용 후 배터리는 크게 리튬이온 배터리 계열과 기타 배터리로 구분할 수 있습니다. 리튬이온 배터리는 다시 몇 가지 종류로 나뉘는데, 대표적으로 니켈·코발트·망간(NCM), 니켈·코발트·알루미늄(NCA), 그리고 리튬인산철(LFP)이 있습니다.

• 재활용이 활발한 배터리: NCM, NCA 계열은 코발트, 니켈, 망간 등 희귀금속이 포함되어 있어 경제적 가치가 높고, 재활용 기술도 발전해 있습니다.
• 재활용이 까다로운 배터리: LFP(리튬인산철) 배터리는 코발트, 니켈 등의 귀금속이 적거나 없고, 철(Fe)이 주요 성분입니다. 철은 비교적 풍부하고 값싼 금속이기 때문에 재활용 경제성이 떨어져 현재 기술과 정책상 재활용이 제한적입니다.

2. 배터리 핵심 원료와 재활용 기술

전기차 배터리에서 가장 중요한 핵심 원료는 ‘탄산리튬(Li2CO3)’, ‘산화코발트(Co3O4)’, ‘망간 산화물(MnO2)’ 등입니다. 이 원료들은 고가이며 자원 고갈 우려가 크기 때문에 재활용 기술 개발이 매우 활발합니다.

 재활용 기술 유형

• 기계적 처리법: 배터리를 분쇄·파쇄해 금속, 플라스틱, 흑연 등을 분리하는 방법입니다. 초기 분리 단계에 주로 활용되며, 단순하지만 재활용 효율이 제한적입니다.
• 열처리법(파이롤리시스): 분쇄 후 고온에서 유기물과 분리물을 태워서 금속을 회수합니다. 환경오염을 최소화하며 금속 회수율을 높입니다.
• 화학적 처리법(습식 공정): 화학 용액을 이용해 리튬, 코발트, 니켈, 망간 등 금속 이온을 추출하는 방법으로, 가장 효율적이고 고순도 원료 회수가 가능합니다.

 리튬, 코발트, 망간 회수 가능성

재활용 기술 발전으로 인해 사용 후 배터리에서 탄산리튬, 산화코발트, 망간을 다시 추출하는 것이 가능해졌습니다. 특히 화학적 처리법은 높은 순도의 금속 화합물을 회수해 다시 배터리 원료로 재투입할 수 있어 ‘폐자원 → 원료’ 선순환 구조를 만드는데 핵심입니다.

3. 실제 활용 현황과 전망

한국, 일본, 유럽 등 주요 국가들은 이미 사용 후 배터리 재활용 기술을 상용화해 원료 재생산 공장을 운영 중입니다. 예를 들어, 국내 대기업들은 폐배터리에서 회수한 리튬과 코발트를 정제해 신배터리 제조에 투입하고 있으며, 재활용 비중도 점차 확대하고 있습니다.

하지만 LFP 배터리의 경우 경제성 문제로 아직 대규모 재활용이 어렵고, 주로 재사용(Second Life) 방식으로 발전소나 에너지 저장장치(ESS) 등에 활용하는 사례가 늘고 있습니다. 향후 LFP 재활용 기술도 연구 중이며, 비용 절감과 효율 향상이 이뤄지면 재활용 시장 진입이 기대됩니다.

4. 결론

정부의 적극적인 정책과 함께 기술 발전이 맞물려 사용 후 배터리 재활용 시장은 빠르게 성장하고 있습니다. NCM, NCA 계열 배터리는 코발트, 니켈, 망간, 리튬 등의 핵심 원료 회수가 가능해 자원 절약과 환경 보호에 기여합니다. 반면 LFP 배터리는 현재로서는 재활용보다는 재사용 중심으로 활용되지만, 미래에는 재활용 기술 발전으로 해결될 전망입니다.

배터리 재활용은 단순 폐기물이 아닌 중요한 자원으로의 인식 전환과 기술, 정책의 조화가 필요하며, 지속 가능한 전기차 및 재생에너지 산업 발전을 위해 필수적인 과제입니다.

 

 

※ 국내 대표 기업/펀드, 해외 대표 기업/펀드

1. 배터리 재활용 전문 기업

- 에코프로비엠 - 엘엔에프 - 코스모화학 - 에코마이스터 - 대주전자재료

- Li-Cycle (캐나다) - Redwood Materials (미국) - Umicore (벨기에) - American Battery Technology Company (미국) - Retriev Technologies (미국)

2. 배터리 제조사 및 2차전지 관련 기업

- LG에너지솔루션 - 삼성SDI - SK이노베이션 - 현대자동차 - 포스코케미칼

- Panasonic (일본) - CATL (중국) - BYD (중국) - Tesla (미국) - Samsung SDI (한국, 글로벌)

3. 테마형 ETF 및 펀드

- KODEX 2차전지산업 - TIGER 차이나전기차 SOLACTIVE - ARIRANG K-배터리액티브 - 미래에셋 TIGER ESG 원자재 - KBSTAR 친환경에너지액티브

- Global X Lithium & Battery Tech ETF (LIT) - Amplify Lithium & Battery Technology ETF (BATT) - iShares Global Clean Energy ETF (ICLN) - VanEck Vectors Rare Earth/Strategic Metals ETF (REMX) - First Trust NASDAQ Clean Edge Green Energy Index Fund   (QCLN)

 

2025.05.15 - [기술 및 AI] - 🔋 “LFP 배터리, 재활용이 안돼서 안 좋은 걸까?” – 한국의 기회는?