최근 많은 국가에서 ‘지속 가능한 성장’을 주요 정책 목표로 설정하면서 재생에너지가 새롭게 주목받고 있다. 재생에너지는 태양광, 풍력, 조력 등 자연으로부터 얻어지며 사람의 인위적인 조작이 불필요하고 고갈될 염려가 적다는 장점이 있다. 그러나 전력의 생산이 불규칙적이라는 한계점도 갖기 때문에 재생에너지의 장점을 최대한 끌어내기 위해서는, 전력을 저장해두었다가 추후 필요에 따라 다시 공급해줄 수 있는 ‘에너지 저장’ 기술을 확보하는 것이 핵심적이다.
전 세계의 여러 자동차 제조사에서는 환경 보호를 위해 내연기관 자동차의 퇴출을 선언하고 있다.
현재 전 세계의 자동차 제조사들은 전기차, 하이브리드차, 수소차 등 친환경 자동차 개발에 열을 올리고 있으며, 이러한 친환경 자동차 개발에 있어서도 배터리 기술력 확보가 중요한 상황이다. 전기차에 주로 사용되는 배터리는 2차 전지(충전하여 재사용이 가능)로 납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지, 리튬폴리머전지 등이 있는데, 그중에서도 리튬이온전지가 가장 널리 사용되고 있다고 한다. 전기차를 구성하는 요소에 있어서 배터리는 단지 연료 탱크 역할을 할 뿐만 아니라, 자동차의 주행 가능 거리와 출력 등을 결정하는 핵심 기술이다.
미국의 바이든 행정부는 기후 위기를 해결하기 위해 2035년까지 탄소 공해가 없는 전력을 달성하는 에너지 경제를 구축할 것이라는 의제를 제시한 바 있다. 리튬 기반 배터리는 이러한 의제를 달성하기 위한 핵심 동력원으로 미국에서 중요성이 더욱 커지고 있으며, 이에 따라 미국은 리튬 기반 배터리에 대한 자국 내 공급망을 구축하고 전기자동차(EV) 및 전력망 저장 시장의 수요를 충족하는 배터리 제조 기반을 마련하려는 노력을 지속하고 있다.
하지만 현재 미국은 리튬 기반 배터리 생산 기지가 많지 않고 국내 수요의 상당 부문을 수입에 의존하고 있다. 특히 양극 활물질로 사용되는 리튬, 코발트, 망간, 니켈 등은 전략금속으로써 자원 보유국에 대한 공급망 의존도가 높고 이들 자원 보유국을 중심으로 자원민족주의가 확산되면서 안정적으로 원료를 확보하는데 어려움이 있는 상황이다.
폐기되는 배터리가 환경에 미치는 영향도 무시할 수 없다. 에너지 기술 분야를 선도하는 미국의 아르곤 국립 연구소의 연구 결과에 의하면 향후 10년 이내 수명이 다한 리튬 기반 배터리가 전기자동차에서 매년 200만 톤 이상 폐기될 것으로 예상된다. 현재로선 아직까지 수명이 다한 리튬 기반 배터리의 수가 많지 않지만, 구형 전기차 모델 차량의 수명이 다해가고 현재 재활용 인프라가 준비돼 있지 않아 가까운 시점에 폐기되는 리튬 기반 배터리의 수는 폭증할 것으로 보인다. 이에 대한 해결책으로 미국에서는 리튬 기반 배터리 제조공정에서 발생하는 스크랩을 재활용하거나 폐기되는 배터리에서 전극 물질을 회수하고 화학적으로 처리해서 다시 배터리 제조에 활용하는 재활용 산업이 최근 주목받고 있다.
그 외에도 다양한 산업 분야에 걸쳐 배터리 기술은 점점 중요해지고 있으며 앞으로 성장 전망 또한 밝다.
한편 인도 정부에서도 에너지 대외 의존도를 낮추고 환경을 보호하기 위한 정책들을 발표했는데, 2030년까지 재생에너지 발전 용량을 450GW까지 늘리고, 전기차 보급을 확대하여 신규로 보급되는 차량의 30% 이상을 전기차로 달성하겠다고 선언했다. 덕분에 인도에서도 배터리 기술에 대한 수요와 관심이 급증하고 있으며, 이를 중심으로 기존의 전력 시장과 에너지저장 분야에서도 많은 변화가 발생할 것으로 예상된다.
재생에너지의 활용이 증가하고 전기차로의 전환이 가속화되면서 인도는 거대한 배터리 시장으로 부상할 예정이다. 현재 세계에서 가장 큰 납산전지 시장은 중국과 인도이다.
Research and Markets의 보고서에 따르면, 인도 내 자동차 보급 확대에 따라 납산전지에 대한 수요도 함께 증가할 것이라고 예상하고 있다. 보통 차량에 시동을 걸 때 배터리의 전류를 이용 하는데, 내연기관 차량은 시동을 걸기 위해 이 납산전지가 필요하다고 한다. 덕분에 인도의 납산전지 시장 규모는 2023년까지 약 76억 달러를 달성할 것으로 전망된다. 또한 인도의 산업 분야 전반에 걸쳐 에너지 저장 기술이 도입될 것으로도 보여 가까운 시일 내에 납산전지 시장의 성장이 더욱 기대되는 상황이다.
리튬이온전지 시장의 성장도 기대된다. Praxis Global Alliance의 보고서에 따르면 인도에 전기차의 보급이 확대 됨에 따라 동력 장치로 사용되는 리튬이온전지에 대한 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, 인도의 고정식(Stationary) BESS 부문도 향 후 10년 간 리튬이온전지 기술을 기반으로 성장할 것이라고 한다. 리튬이온전지 제조에 기반이 되는 리튬-인산철 배터리 (LFP)와 니켈-코발트-망간 배터리(NCM)의 가격 또한 2030년까지 점차 하락할 것으로 전망되어, 인도의 리튬이온전지 시장의 성장 가능성이 높은 상황이다.
전 세계적으로 독립형 리튬 이온 배터리의 생산 비용은 지난 2010년의 1,100달러/kWh에서 2020 년의 137달러/kWh까지 하락했는데, 이것이 현재까지 리튬이온전지 기술 발전에 원동력이 되어왔을 것으로 추정된다. 국제에너지기구 (International Energy Agency)에서는 인도의 고정식 에너지 저장 용량에 대한 수요가 2022~2032년 동안 연 평균 22%씩 성장하여 현재 대비 아홉 배 가량 증가할 것이며, 이에 따라 배터리식 에너지저장장치(BESS)에 대한 수요가 특히 증가할 것으로 예측하고 있다. 또한 현재의 추세에 따르면 2040년까지 인도에서 140~200GW 가량의 배터리 저장 용량을 확보할 수 있게 되면서 전 세계 배터리 용량의 35 %를 차지하는 동시에 국제 배터리 시장을 선도하게 될 것이라 내다보고 있다.
현재 인도의 리튬이온전지 주요 수입국가는 중국과 홍콩인데, 리튬이온전지의 72.7%를 중국에서, 23.5%를 홍콩에서 수입해오고 있다고 한다.
배터리는 디지털 시대에 매우 중요한 기술이다. 소형 가전에서 의료, 우주 항공에 이르기까지 배터리는 우리 주변에서 볼 수 있는 수많은 전자장치에 사용된다. 새로운 제품 혹은 기술이 출현하면서 앞으로도 배터리에 대한 수요는 지속될 것으로 전망된다.
※ 자료 = 해외시장뉴스 KOTRA "리튬 기반 배터리의 재활용 산업 본격화하는 미국", "인도는 급속 충전 중:(2) 인도의 2차전지 시장 구조와 성장 전망" 보고서 재구성
