LG-GM 합작법인 얼티엄셀즈, 美 리사이클과 폐배터리 재활용 협력
LG-GM 합작법인 얼티엄셀즈, 美 리사이클과 폐배터리 재활용 협력
  • 박상우 기자
  • 승인 2021.05.12 08:42
  • 댓글 0
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얼티움셀즈 직원들이 전기차 배터리팩을 점검하고 있다.

[M오토데일리 박상우 기자] LG에너지솔루션과 GM의 합작법인인 얼티엄셀즈(Ultium Cells)가 북미 최대 배터리 재활용 업체인 리-사이클(Li-Cycle)과 배터리 제조 과정에서 발생하는 폐배터리의 재활용 계약을 체결했다.

이를 통해 셀 제조 과정에서 발생하는 폐배터리의 코발트, 니켈, 리튬, 흑연, 구리, 망간 알루미늄 등 다양한 배터리 원재료를 재활용할 수 있게 된다. 원재료 중 95%가 새로운 배터리 셀의 생산이나 관련 산업에 재활용이 가능하다.

배터리의 원재료를 재활용하는 하이드로메탈러지컬(Hydrometallurgical) 공정은 기존 공정 대비 온실가스 배출량이 최대 30%나 낮아 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

GM은 2013년부터 보증 서비스를 통해 교체된 팩을 포함하여 고객으로부터 받은 배터리 팩의 100%를 재활용이나 재사용하고 있다. 또한 얼티엄셀즈 배터리는 모듈식 설계를 채택하여 재활용이나 재사용이 용이하다.

얼티엄셀즈와 리-사이클(Li-Cycle)은 올해 말부터 이 새로운 재활용 프로세스를 시작할 예정이다.

LG에너지솔루션은 이같이 세계 최대 전기차 배터리 생산능력 확보 및 전기차 시장의 급격한 성장에 발맞춰 배터리 생산과정 및 전기차 사용 후에 발생하는 폐배터리 사업에도 박차를 가하고 있다.

LG에너지솔루션은 GM과의 합작법인인 얼티엄셀즈를 통해 리-사이클(Li-Cycle)과 미국 합작공장의 폐배터리 재활용 협력에 나설 뿐만 아니라 유럽 폴란드나 한국 오창 등 다른 공장에서도 폐배터리 재활용을 위해 유수의 업체들과 협력을 진행하고 있다.

또 LG에너지솔루션은 올해 2월 현대자동차 및 KST모빌리티 등과 전기 택시 배터리 대여 및 사용 후 배터리 ESS 재사용(Reuse) 실증 사업을 위한 업무협약(MOU)를 체결하기도 했다.

LG에너지솔루션이 이처럼 배터리 재활용 및 재사용 사업에 집중하는 것은 전기차 시장이 급격하게 성장하고 있기 때문이다. SNE리서치에 따르면 2020년 850만대였던 전기차 판매량이 2025년에는 2,200만대에 달할 것으로 전망되고, 이에 LG에너지솔루션은 전기차 배터리의 생산능력을 현재 120GWh에서 2023년 260GWh까지 확대할 계획이다.

이러한 전기차 배터리 시장의 성장에 따라 글로벌 폐배터리 재활용 시장은 2019년 기준 15억달러(1조 6,500억원)에서 2030년 181억달러(약 20조원) 규모로 10배 이상 성장할 전망이다.

생산 과정에서 발생한 폐배터리나 부산물내 원재료는 상당수 보존이 가능하며 이를 재 추출하여 사용할 수 있다. 또한 전기차 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 사용 후에 성능이 저하되더라도 원재료 재 추출이나 ESS로 재사용이 가능하다.

이에 폐배터리를 분해해 리튬, 코발트, 니켈 등 희귀 금속을 추출하는 배터리 재활용(Recycling)이나 ESS 배터리로 활용하는 재사용(Reuse)이 각광받고 있다.

실제 LG에너지솔루션은 최근 폐배터리를 재사용해 만든 ‘전기차용 충전 ESS 시스템’을 오창공장에 설치했다. 1년여의 개발 기간을 걸쳐 만들어진 ESS는 10만km이상을 달린 전기 택시에서 뗀 배터리로 만든 충전기로 전기차 충전을 할 때 사용된다.

100kw 충전기로 순수 전기차 GM Bolt를 약1시간 충전하면 300km를 달릴 수 있도록 완충이 가능하다. LG에너지솔루션은 해당 시스템을 충분히 테스트한 후 폐배터리 재사용을 위한 다양한 방법을 검토할 예정이다.

LG에너지솔루션은 이처럼 전기차의 동력원으로 수명이 당한 배터리를 활용한 사업 모델 발굴 및 적용 기술을 지속적으로 개발할 예정이다. 사용 후 배터리의 잔존가치를 정확하게 평가하기 위한 배터리 수명 예측 기법을 개발 중이며 여러 유관기업들과 협력을 통해 사용 후 배터리를 활용할 수 있는 최적의 사업모델을 발굴 중이다. 또한 장차 안정적인 폐배터리 확보 및 재활용을 위해 주요 OEM들과 협력관계를 진행 중이다.

또한 LG에너지솔루션은 배터리 재사용에만 머무르지 않고 폐배터리를 Reuse한 후 더 이상 배터리로 사용할 수 없을 때에는 배터리 분해, 정련, 제련을 통해 배터리 제조에 필요한 메탈을 뽑아내서 다시 사용하는 선순환 체계를 구축하기 위해 노력 중이다.

LG에너지솔루션은 글로벌 배터리 생산공장을 중심으로 지역별로 일괄 순환 체계를 구축해 폐배터리가 다시 배터리 원재료가 돼 공급되는 구조를 구축 중이다. 중국은 올해 내 구축 완료, 한국 및 폴란드는 내년까지 순환체계를 구축하는 것이 목표다.



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