자동차·배터리 업계가 전기차에서 수명을 다한 배터리를 다시 활용하려는 움직임이 빨리지고 있다. 전기차에서 회수한 폐배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재사용하는 것은 물론, 핵심 원료를 회수해 새 배터리 생산에 활용하는 순환형 재활용도 본격화하는 모습이다. 전기차 보급 초기만 해도 환경·안전 문제를 일으킬 수 있는 골칫거리로 여겨졌던 폐배터리가 이제는 새로운 순환 자원으로 재평가받고 있다.
28일 업계에 따르면 현대자동차·기아는 LG에너지솔루션, 현대엔지니어링, 원익피앤이와 사용 후 배터리를 활용한 200킬로와트시(kWh) 규모의 ‘UBESS(Used Battery Energy Storage System)’ 실증에 착수했다. 현대차그룹의 전기차 전용 플랫폼 ‘E-GMP’ 사용 후 배터리를 활용하는 첫 실증 사례다.
현대차·기아는 회수 배터리 활용 기술을 검증하고 사업 모델을 개발한다. LG에너지솔루션은 배터리팩을 활용해 UBESS를 제작하고 배터리 진단·운영과 안전성 검증을 맡는다. 현대엔지니어링은 충전 인프라와 연계한 사업성을 검토하고, 원익피앤이는 충전기 제조 기술을 기반으로 설비 운영에 참여한다.
활용 방식도 배터리 자체를 다시 쓰는 데서 소재를 회수해 새 배터리로 되돌리는 단계로 확장되고 있다. 포르쉐는 독일 배터리 재활용 기업 실리브(cylib)와 자사 고전압 배터리에서 리튬·니켈·코발트·망간 등을 회수해 새로운 배터리 소재로 가공하는 프로젝트를 진행하고 있다.
포르쉐는 이번 단계에서 회수한 재활용 원료만으로 양극 활물질을 100% 생산해 이를 활용한 차량용 배터리 셀을 처음으로 제작했다. 해당 셀은 현재 실제 조건에서 시험 중이다. 초기 테스트에서 기술적 타당성을 확인했다. 포르쉐는 재활용 소재의 품질과 성능이 기존 1차 원료를 대체할 수 있는지를 검증한 뒤 양산 배터리 셀 적용 여부를 검토할 계획이다.
중국에서는 폐배터리 순환이 산업으로 발전하고 있다. 중국 배터리 업체 CATL 산하 재활용 자회사 브룬프는 중국 내 240곳에 폐배터리 수거장을 운영하며 연간 27만t의 폐배터리 처리능력을 갖추고 있다. 니켈·코발트·망간 등 금속 회수율은 99.6%에 달하며, 회수한 금속은 다시 배터리 양극재 생산에 투입된다.
업계에서는 처리해야 할 폐배터리 물량이 급격히 늘어날 것으로 예상되면서 재사용·재활용에도 속도가 붙을 것으로 전망한다. SNE리서치에 따르면 글로벌 폐배터리 발생량은 2025년 44기가와트시(GWh)에서 2030년 338GWh, 2040년 1329GWh로 증가할 전망이다. 15년 만에 약 30배 규모로 커지는 셈이다.
폐배터리 관련 시장은 빠르게 커지고 있다. 중국 첸잔산업연구원에 따르면 지난해 중국 배터리 재활용 시장 규모는 5580억위안(약 112조4760억원), 재활용 배터리 소재 매출은 6470억위안(약 130조4157억원)에 달했다. 2030년에는 배터리 재활용 시장 규모가 1조위안(약 201조5700억원), 재활용 소재 매출이 2조위안(약 403조2000억원)을 각각 넘어설 것으로 전망된다.
그동안 전기차 배터리는 리튬·니켈·코발트·망간 등 일부 물질의 화재·폭발 위험과 인체 유해성 때문에 사용 후 처리와 관리에 부담이 컸다. 폐배터리가 늘수록 처리해야 할 위험 물질도 함께 증가하는 셈이다. 하지만 역설적으로 이들 물질은 새로운 배터리 생산에 다시 투입할 수 있는 핵심 광물이다. 폐배터리가 새로운 자원으로 주목받는 이유다. 이들 원료를 회수하면 새로운 양극재와 배터리 생산에 다시 투입할 수 있어 배터리 원료 공급망을 보완하고 폐기물도 줄일 수 있다.
업계 관계자는 “실제 사용 후 배터리를 어떻게 회수하고 진단할 것인지, 또 재사용과 재활용 가운데 어떤 방식으로 가치를 극대화할 것인지가 앞으로 중요해질 것”이라며 “폐배터리를 배터리 공급망 안에서 다시 활용할 수 있는 자원으로 보는 관점이 필요하다”고 말했다.
허인학 기자
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