LFP 배터리 확대일로···SK·LG 이어 재활용 업체도 분주

테슬라·포드 등 완성차업체 탑재 방침

영풍·성일하이텍 등 독자적 기술로 경쟁

중국 안방에서만 통하던 리튬인산철(LFP) 배터리 입지가 달라졌다. 테슬라를 필두로 폭스바겐, 포드 등 글로벌 완성차 업체가 LFP 탑재를 선언하면서부터다. 전 세계 LFP 배터리 점유율은 2026년 50%에 육박할 전망이다. 시차가 발생하겠지만 폐배터리 업체로선 폭풍 성장하는 LFP를 눈여겨볼 수밖에 없다. 최근 업계에선 수명을 다한 배터리에서 금속을 추출해 신규 배터리 제조에 재활용하는 사업이 한창이다.

13일 업계에 따르면 최근 폐배터리 재활용 등 후방산업은 LFP 배터리 회수에 많은 관심을 기울이고 있다. 미국 아크인베스트먼트에 따르면 LFP 배터리의 글로벌 점유율이 2021년 33%에서 2026년 47%까지 확대될 전망이다. 특히 유럽의 핵심원자재법(CRMA) 발표로 향후 LFP 배터리 회수 시장에 대한 대응책이 필요한 상황이다. EU는 배터리 생산 시 재활용 소재 사용을 의무화하는 내용을 CRMA에 담을 가능성이 크다. 

한국은 니켈·코발트·망간(NCM) 양극재 등 삼원계 배터리에 주력해오다 LFP 배터리 생산에 뒤늦게 뛰어들고 있는 상황이다. SK온은 2021년부터 LFP 배터리 개발에 착수해 최근 제품화에 성공했다. 현재 에너지저장장치(ESS)용 LFP 배터리를 생산하고 있는 LG에너지솔루션도 전기차용 LFP 배터리 양산을 검토하고 있다.

다만 삼원계 배터리 생산 위주인 국내에선 LFP 배터리를 회수하는 기술은 아직 걸음마 단계다. LFP 배터리 회수 시장은 중국이 가장 크다. 동아전해증권연보에 따르면 2030년 중국 폐배터리는 LFP가 153만톤(t)으로 65%, 삼원계가 84만t으로 35%다.

배터리 회수는 폐배터리를 분쇄해 블랙파우더로 만들고 이 가루에서 금속을 뽑아내는 과정을 거친다. 습식기술은 블랙파우더를 산에 담가 녹여 금속을 뽑아내고, 건식기술은 블랙파우더에 높은 열을 가해 녹여 금속을 추출한다.

중국은 습식기술을 이용해 LFP 재활용을 추진하고 있지만 이 기술로는 리튬 말고 철·인산·흑연 등은 회수할 수 없다. 이에 국내 기업 영풍은 건식기술을 활용해 LFP 배터리 양극재인 리튬과 음극재인 구리를 얻어내는 방법을 개발 중이다. 특히 습식기술로는 회수가 불가능했던 철도 회수할 수 있다.

성일하이텍도 LFP 배터리 시장에 대한 준비를 마쳤다. 이강명 성일하이텍 대표는 "현재 제3공장 완공이 우선인 상황이지만 LFP 사업 발표도 조만간 이뤄질 것"이라며 기대감을 내비쳤다.

GS가 투자한 스타트업 에코알앤에스 행보도 눈에 띈다. 현재 에코알앤에스는 LFP 배터리에서 리튬을 건식기술로 대량 뽑아내는 연구를 진행 중이고 올해 안으로 상용화할 예정이다. 

LFP 회수와 관련해 경제성을 두고 의문부호를 다는 시각도 존재한다. SNE리서치에 따르면 회수 금속 가치는 삼원계인 NCM523이 ㎾h(키로와트시)당 45달러인 데 반해 LFP는 23달러에 그치기 때문이다. 업계 관계자는 "배터리 원소재에 대한 중국 의존도가 심한 한국은 NCM, LFP 가릴 것 없이 폐배터리 회수 시장을 키워서 리튬 확보에 나서야 한다"고 말했다.
 

미국 완성차 업체 포드의 배터리셀 연구개발 매니저인 테드 밀러가 지난달 13일(현지시간) 중국 배터리 업체 CATL의 리튬인산철(LFP) 배터리를 들어 보이고 있다. [사진=포드]