전기차 폐배터리 시장분석 (재활용과 재사용)

테슬라는 이천슬라가 되었고, 현대차-니콜라 협업 소식에 현대차 주가 또한 껑충 뛰었습니다.

완성차 주가도 많이 올랐지만 전기차 관련 배터리주가 가장 큰 상승을 보였습니다.
LG화학, SK이노베이션, 삼성SDI, 에코프로비엠 등등 따로 그래프로 보여드리지 않아도 다들 아실겁니다.

 

전기차와 전기차배터리의 랠리가 언제까지 계속 될지 모르겠지만, 랠리에 오르지 못해 아쉬운 분들이 있다면 전기차 폐배터리 시장에 다음 기회가 올지 모르니 예의주시 하시면 좋을것 같습니다.

전기차 폐배터리 시장전망

(참고)전기차에서 한 차례 사용한 후 분리, 배출된 배터리를 통상 못쓰게 되거나 필요가 없어졌다는 의미에서 폐배터리라고 지칭한다.


테슬라를 필두로 한 전기차 시장이 급성장하고있고, 전기차가 성장함에 따라 전기차 배터리 시장도 같이 성장하였죠. 아직 주목받지 못한 시장은 전기차 밸류체인의 끝단에 있는 전기차 폐배터리 시장입니다.


전기차 배터리는 통상 5~10년 후 폐기가 되며, 초기 전기차 시장이 '11년에 형성되어 '20년 이후부터 폐 배터리가 지속 증가할 것으로 예상됩니다.

전기차 배터리는 충전능력이 초기 용량 대비 70% 이하로 감소되면 운행상의 이슈로 배터리 교체가 필요합니다. (주행거리 감소, 충전-방전 속도 저하 등으로 전기 자동차 용도로 사용은 어렵습니다)


결국 전기차 시장이 커지면서 전기차 배터리 시장 뿐만 아니라 필연적으로 전기차 폐배터리 시장도 같이 커질 것입니다.

전기차 폐배터리 사업

전기차 폐배터리 산업은 재활용(Recycling)과 재사용(Reuse) 방식으로 구분됩니다.

● 재활용 : 배터리를 분해하여 코발트, 리튬 등 핵심물질을 추출하여 재활용
● 재사용 : ESS, UPS로 용도변경하여 사용

* ESS(Energy storage system) : 에너지저장장치, 저장장치에 전력을 저장하여, 향후 필요시 전력 공급
   UPS(Uninterruptible power system) : 무정전전원장치, 정전시 비상전원을 공급해 주는 설비


전기차 배터리는 성능이 좋고, 배터리를 구성하는 원자재 가격 또한 무시할 수 없기 때문에 그냥 버릴 수 없습니다.

대충 리튬이온셀에 원자재비가 많이 든다는 소리

물론 그냥 매립해버리면 유해물질이 토양과 지하수를 오염시키는 문제도 발생하고, 소각할 경우 독성 가스가 배출되는 등 환경문제가 있어 어쨌든 꼭 "재활용" 혹은 "재사용"을 해야합니다.

재활용 VS 재사용?

[재사용]
대체로 완성차 업체는 ESS(Energy Storage System) 을 통한 재사용에 뛰어들었습니다. 전기차 폐배터리를 모아 ESS를 만들고 ESS는 가정과 기관 등에 전기를 공급할 수 있습니다. 비상전력으로 사용하기 좋습니다. 핸드폰 보조배터리라고 생각하시면 이해가 편할 겁니다.

출처 : HMG journal


하지만 전기차 폐배터리를 ESS로 재사용 하기 위해서는 규모의 경제가 선행되어야 합니다. 전기차 배터리는 자동차 세그먼트, 크기에 따라 모양이 다르기 때문에 ESS로 재사용할 때 설계적인 제약이 생깁니다. 결국 판매량이 높은 전기차모델이어야 같은 폐배터리를 모아 ESS로 재사용 시 비용이 최소화 된다는 걸 의미합니다.


[재활용]

배터리를 구성하는 리튬, 니켈, 망간, 코발트는 핵심 원료로 재활용을 통해 확보할 수 있습니다.

하지만 재활용에도 한계점이 있는데, 폐배터리 반납 이후 안전하게 수집 및 운송해야 하는 문제를 해결해야하며 재활용에 드는 비용 대비 수익성이 얼마나 나올지 봐야한다.

향후 폐배터리 시장전망

폐배터리 시장이 커질 것은 확실하지만, 그 파이를 누가 떼어갈 지는 아직 결정이 되지 않았습니다. 그리고 아래의 변수들도 남아있는데요.


1. 재사용 후 결국 재활용이 되지않나?
폐배터리를 ESS로 사용한다고 해도, 결국 나중에 ESS로 사용못할만큼 노후화 되면 결국 재활용을 해야 되지 않을까?? 그렇다면 폐배터리 시장이 더 커질것입니다.


2. 차세대 배터리 기술
CATL은 테슬라와의 배터리데이에서 '100만마일(160만km) 배터리'를 공개할 것이라는 전망이 나옵니다. 만약 100만마일 배터리가 실제로 나온다면 전기차 배터리의 수명이 지금보다 5~10배 정도 늘어나게 되고,  폐배터리시장은 예상보다 훨씬 뒤에나 각광받을 것입니다.

※ 테슬라가 100만마일 배터리를 아직 개발하지 못했지만 지속 성능이 더 좋아진 배터리가 출시될 것입니다.

3. 원자재가격 변동성
결국 배터리를 재활용하는 건 배터리 안에 들어있는 귀한 금속들을 뽑아내기 위함인데, 기술이 발전해서 지금보다 배터리 수명이 길어진다면 배터리와 그 안에 원재료에 대한 수요가 떨어질 것입니다. 폐배터리 재활용 비용에도 기술력과 설비투자가 필요함으로 원재료의 가격과 수지타산이 맞는지 판단해봐야 합니다.


현재까지는 4차산업에 꼭 필요한 원료들이므로 수요와 가격이 계속 상승할 것이라는 의견이 지배적입니다. 폐배터리가 시장에 언제 본격적으로 나오는지 유심히 지켜봐야하겠습니다.