폐배터리 재활용 기업 현황 (전처리, 후처리 업체)

이번에는 배터리 재활용 사업을 선도하고 있는 기업들에 대해 살펴보려고 합니다. 최근 배터리 산업에서는 효과적인 진출 전략으로 합작법인(JV) 구축이 주목받고 있습니다.

 

LG그룹

 

LG에너지솔루션은 최근 중국의 코발트 생산 업체인 화유코발트와 손을 잡고 중국 배터리 재활용 시장을 진출하였습니다. 이 프로젝트에서는 LG에너지솔루션이 폐배터리의 전처리 공정을 담당하고, 후처리 공정은 합작법인이 책임집니다. 회수된 니켈, 코발트, 리튬 등의 금속은 화유코발트에서 양극재로 제조되어 LG에너지솔루션의 난징 공장으로 재공급됩니다.

 

이 외에도 LG화학은 재영택과 2023년 말 북미 지역에 배터리 재활용을 위한 합작법인을 설립하여 미국 IRA에 대응할 것이라고 밝혔고, 고려아연, 새빗켐 등과도 긴밀하게 협업할 계획이라고 발표하였습니다.

 

또한, LG에너지솔루션은 LG화학과 함께 북미에서 가장 큰 폐배터리 재활용 기업인 Li-Cycle에 투자하여 2.6%의 지분을 확보했습니다. Li-Cycle은 다음 10년 동안 LG에너지솔루션에 2만 톤의 재활용 니켈을 공급하게 됩니다.

 

SK그룹

 

SK이노베이션은 2022년 12월에 성일하이텍과 합작법인을 설립했습니다. SK이노베이션의 수산화리튬 회수 기술과 성일하이텍의 니켈, 코발트, 망간 회수 기술의 조합으로 사업을 진행할 예정입니다.

 

2025년까지 국내에 첫 상업용 공장을 구축하는 것이 목표이며, 미국과 유럽 등에서 추가 공장을 설립하는 계획도 가지고 있습니다. 참고로 SK이노베이션은 2017년부터 사용된 리튬이온 배터리에서 리튬을 수산화리튬 형태로 회수하는 기술을 개발해 왔으며, 지난해 12월에는 이 기술의 상업화 가능성을 검증하기 위한 시범 공장을 대전 환경과학기술원에 세워 가동 중에 있습니다.

 

성일하이텍

 

성일하이텍은 귀금속 재활용이 주 사업이었지만, 2008년에 폐배터리 재활용 전처리 공장을 설립해 사업을 시작했습니다. 2011년부터는 리튬 소재 배터리에서 희귀 금속을 추출하여 탄산리튬, 황산니켈, 황산코발트 등 양극재의 소재를 생산하는 후처리 공정을 진행하였습니다.

 

이처럼 전 공정을 수직적으로 관리하며 안정적으로 운영되는 회사는 세계적으로도 아이에스동서의 자회사인 아이에스티엠씨, 유럽의 유미코어, 중국의 화유코발트 등 5~6개사에 불과합니다.

 

성일하이텍 배터리 재활용 일괄 공정 (출처: 성일하이텍)

 

성일하이텍은 현재 배터리 회수부터 전처리, 후처리 공정을 통해 리튬과 니켈, 망간, 구리, 코발트 등 배터리 5대 소재를 회수할 수 있는 기술과 양산 능력을 가진 국내 유일의 기업입니다.

 

삼성은 성일하이텍의 잠재력을 인지하고 2009년부터 지분 투자를 해왔습니다. 삼성SDI, 삼성물산, 삼성벤처펀드를 통해 진행한 지분투자로 현재 삼성은 13.8%의 지분을 확보하고 있습니다.

 

2023년 6월, 성일하이텍과 삼성물산은 스페인 나바라 지역에 배터리 재활용 공장 건설 계획을 발표하였습니다. 이 공장은 연간 1만 톤 규모의 블랙파우더를 처리할 수 있게 설계되었고, 합작법인을 통해 2025년 가동을 목표로 하고 있습니다. 이 계획에는 약 1850만 유로(약 260억원)의 투자가 이루어질 예정입니다.

 

새빗켐

 

새빗켐은 2020년부터 니켈, 코발트, 망간으로 구성된 NCM복합액 생산을 시작했으며, LG화학과 포스코케미칼, 엘앤에프 등으로부터 불량 양극재를 회수해 희소금속을 추출하고, 이를 다른 회사에 납품하는 방식으로 운영하고 있습니다.

 

2024년부터 10년간 LG화학과 고려아연의 자회사 켐코가 설립한 한국전구체주식회사에 폐배터리에서 회수된 원료를 공급할 계획입니다. 회사는 2024년부터 단계적으로 생산량을 늘려 2026년에는 연간 6000톤의 전구체를 생산할 수 있는 NCM복합액을 공급할 계획이며, 이 규모는 약 4만 대의 전기차 배터리를 제작하는 데 충분합니다.

 

에코프로그룹

 

1998년 설립된 에코프로는 이차전지 4대 핵심소재 중 하나인 양극재 생산에서 두각을 나타내고 있습니다. 하지만 에코프로는 양극재뿐만 아니라 전구체 원료(에코프로이노베이션), 전구체(에코프로머티리얼즈), 배터리 재활용(에코프로씨엔지) 등의 사업을 확장하여 양극재 사업의 수직계열화를 완성하였습니다. 

 

모든 사업은 에코프로그룹에서 2017년부터 포항 산업단지에 구축해 온 에코배터리 포항캠퍼스에서 진행되며, 최근에는 삼성SDI와 공동 출차한 에코프로이엠의 CAM7 공장이 준공되었습니다. 해당 공장은 단일 양극소재 공장 기준 세계 최대 규모이며, 에코프로이엠은 이제 총 9만 톤 규모의 양극소재 생산능력을 갖추게 되었습니다.

 

 또한, 에코프로는 SK에코플랜트와 TES와의 협력을 통해 유럽 지역의 배터리 재활용 사업을 추진하고 있습니다. 이 외에도 2022년에 미국 매사추세츠주의 배터리 재활용 및 소재 제조 전문 기업인 Ascend Elements와 배터리 리사이클 협력을 위한 양해각서를 체결하였습니다. 이에 따라, 미국에서 전처리된 폐배터리 원료는 한국의 에코프로 포항캠퍼스에서 니켈, 코발트, 리튬 등의 핵심 광물로 추출될 예정입니다.

재영텍

 

재영텍은 회수율 85%의 고순도 탄산리튬 추출 기술력을 보유하고 있고, SK온 배터리 장비 협력사인 유일에너테크가 투자한 기업으로 알려져 있습니다.

 

LG화학은 2022년 말 재영텍에 240억원 규모의 지분 투자 계약을 체결하였고, 이 계약을 기반으로 양사는 2023년 말에 북미 지역에서 배터리 리사이클링 합작법인을 설립할 계획입니다. 이 합작법인에서 LG화학은 비즈니스 모델 구축과 같은 사업 전반을 주도할 것으로 보이며, 재영텍은 공장 설계와 같은 기술 관련 사항을 담당할 예정입니다.

 

그리고 재영텍 올해 IPO를 계획하고 있으며, 기업 가치는 1조원 이상이 될 것으로 예상되고 있습니다.

 

아이에스동서

 

아이에스동서는 아이에스티엠씨(구 타운마이닝캄파니)를 인수함으로써 배터리 재활용 사업의 모든 단계에 걸친 밸류체인을 완성했습니다.

 

아이에스동서는 2019년에는 국내 폐자동차 해체와 폐쇄 재활용 시장에서 점유율 46%를 차지하는 인선모터스를 인수했습니다. 또한, 폐배터리 전처리 분야에서는 자회사인 아이에스비엠솔루션이 활동하고 있습니다. 아이에스비엠솔루션은 최근에 경기 화성에 있는 8250㎡ 부지에 연간 7000톤 분량의 폐배터리를 재활용할 수 있는 전처리(파쇄) 공장 착공에 나섰습니다. 이 공장은 국내에서 처음으로 자동차로부터 나온 사용 후 배터리 처리를 위한 전용 공장으로, 2024년 1분기부터 정식 가동될 예정입니다.

 

또한, 아이에스동서는 2022년 1월 2차전지 원재료 추출 분야에서 기술력을 보유한 미국의 리씨온에 지분 투자를 집행하였습니다. 그리고 이와 함께 한국에서의 독점 사업권 계약도 체결하였습니다.

 

그리고 2022년 말 아이에스동서는 타운마이닝캄파니를 인수하여 배터리 재활용 후처리 공정까지 내재화하였습니다. 타운마이닝캄파니는 현재 사명을 아이에스티엠씨로 변경되었습니다. 

 

최근 아이에스동서는 충청북도 청주시와 업무협약을 맺고, 2025년부터 오창 테크노폴리스에 전기차 약 10만 대 분량의 폐배터리를 재활용할 수 있는 전처리와 후처리 종합설비를 갖춘 자원순환시설을 단계적으로 건설하기로 하였습니다.

 

아이에스동서 배터리 재활용 수직계열화 (출처: 아이에스동서)

 

GS건설

 

GS건설은 에네르마를 설립하고 전기차 보급 확대에 따른 2차전지 재활용 신사업에 진출하였습니다. 경상북도 포항시에 새 공장을 건설 중이며, 이 공장은 2023년까지 1500억원을 투입해 연간 4000톤 규모의 희귀 금속을 생산할 것으로 예상되고 있습니다. 향후에는 투자를 확대해 연간 1만 톤 규모로 생산량을 늘릴 계획입니다.

 

코스모화학

 

코스모화학은 이산화티타늄을 습식 제련하는 기술을 기반으로 2010년에 국내 최초로 황산코발트 공장을 순수한 국내 기술로 건설하였습니다. 현재는 울산공장에 460억원 규모의 이차전지 폐배터리 리사이클 공장을 건설 중이며, 이 공장에서는 연간 니켈 4000톤, 코발트 800톤, 탄산리튬 1000톤을 생산할 예정입니다.

 

영풍

 

영풍은 세계 최초로 건식용융 방식의 폐배터리 재활용 파일럿 공장을 가동하였습니다. 이 방식은 배터리를 팩이나 모듈 단위에서 그대로 파쇄해 고온으로 녹여 리사이클 원료인 '플레이크' 형태로 만듭니다. 이 과정에서 비중이 가벼운 리튬을 집진하여 훨씬 효과적으로 재활용할 수 있습니다. 특히 이 기술을 통해 배터리 핵심 소재인 리튬을 공정 첫 단계에서 90% 이상 회수할 수 있게 되었으며, 이는 세계 최초의 기록입니다. 영풍은 이번 파일럿 공장 가동을 시작으로, 2024년까지 연간 2만 톤 규모의 배터리 재활용 상용화 공장을 완공할 계획입니다.

 

 

[산업 분석/배터리 산업] - 폐배터리 재활용 : 전처리와 후처리 공정 (건식, 습식)

폐배터리 재활용 : 전처리와 후처리 공정 (건식, 습식)