LG에너지솔루션은 GM과의 합작법인인 얼티엄셀즈(Ultium Cells)가 북미 최대 배터리 재활용 업체 리-사이클(Li-Cycle)과 배터리 제조 과정에서 발생하는 폐배터리의 재활용 계약을 체결했다고 지난 12일 밝혔다.
이번 계약으로 셀 제조 과정에서 발생하는 폐배터리의 코발트, 니켈, 리튬, 흑연, 구리, 망간 알루미늄 등 다양한 배터리 원재료를 재활용할 수 있게 된다. LG에너지솔루션에 따르면 원재료 중 95%가 새로운 배터리 셀의 생산이나 관련 산업에 재활용이 가능하다
LG에너지솔루션 측은 이번 계약으로 미국 합작공장의 폐배터리 재활용 협력에 나서고 있고, 유럽 폴란드나 한국 오창 등 다른 공장에서도 폐배터리 재활용을 위해 유수의 업체들과 협력을 진행하고 있다.
앞서 지난 2월 LG에너지솔루션은 현대자동차, KST모빌리티 등과 전기 택시 배터리 대여와 사용 후 배터리 ESS 재사용(Reuse) 실증 사업을 위한 업무협약(MOU)를 체결한 바 있다.
이처럼 LG에너지솔루션이 배터리 재활용과 재사용 사업에 집중하는 것은 전기차 시장이 급격하게 성장하고 있기 때문이다.
실제 SNE리서치에 따르면 2020년 850만대였던 전기차 판매량이 2025년에는 2200만대에 달할 것으로 전망된다. 이에 따라 LG에너지솔루션은 전기차 배터리의 생산능력을 현재 120GWh에서 2023년 260GWh까지 확대할 계획이다. 전기차 배터리 시장 성장에 따라 글로벌 폐배터리 재활용 시장은 2019년 기준 15억 달러(1조6500억원)에서 2030년 181억 달러(약 20조원) 규모로 10배 이상 성장할 것으로 전망되고 있다.
LG에너지솔루션 측은 생산 과정에서 발생한 폐배터리나 부산물내 원재료는 상당수 보존이 가능하며 이를 재 추출해 사용할 수 있다고 설명했다. 또 전기차 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 사용 후에 성능이 저하되더라도 원재료 재 추출이나 ESS로 재사용이 가능하다.
따라서 폐배터리를 분해해 리튬, 코발트, 니켈 등 희귀 금속을 추출하는 배터리 재활용(Recycling)이나 ESS 배터리로 활용하는 재사용(Reuse)이 주목을 받고 있다.
또한 배터리의 원재료를 재활용하는 하이드로메탈러지컬(Hydrometallurgical) 공정은 기존 공정 대비 온실가스 배출량이 최대 30%나 낮아 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
LG에너지솔루션은 최근 오창공장에 폐배터리를 재사용해 만든 ‘전기차용 충전 ESS 시스템’을 설치했다. 1년여의 개발 기간을 걸쳐 만들어진 ESS는 10만㎞이상을 달린 전기 택시에서 뗀 배터리로 만든 충전기로 전기차 충전 시 사용된다. 100kw 충전기로 순수 전기차 GM 볼트(Bolt)를 약 1시간 충전하면 300㎞를 달릴 수 있도록 완충이 가능하다.
LG에너지솔루션은 해당 시스템을 충분히 테스트한 후 폐배터리 재사용을 위한 다양한 방법을 검토하기로 했다.
LG에너지솔루션은 전기차 동력원으로 수명이 당한 배터리를 활용한 사업 모델 발굴과 적용 기술을 지속적으로 개발한다는 방침이다. 현재 사용 후 배터리의 잔존가치를 정확하게 평가하기 위한 배터리 수명 예측 기법을 개발하고 있다. 또 유관기업들과 협력을 통해 사용 후 배터리를 활용할 수 있는 최적의 사업모델을 발굴 중이다.
또 배터리 재사용에만 머무르지 않고 폐배터리를 재사용한 후 더 이상 배터리로 사용할 수 없을 때에는 배터리 분해, 정련, 제련을 통해 배터리 제조에 필요한 메탈을 뽑아 다시 사용하는 선순환 체계 구축에도 적극 나선다.
LG에너지솔루션은 글로벌 배터리 생산공장을 중심으로 지역별로 일괄 순환 체계를 구축해 폐배터리가 다시 배터리 원재료가 돼 공급되는 구조를 구축 중이라며, 중국은 올해 내 구축 완료, 한국 및 폴란드는 내년까지 순환체계를 구축하는 것이 목표라고 밝혔다.
LG에너지솔루션 관계자는 “폐배터리는 잔존 수명과 배터리의 건강 상태 등에 따라 재사용도 가능하며 이를 효율적으로 활용하기 위한 기술 확보 및 적합한 용도 검토를 진행하고 있다”고 설명했다.
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