2차전지 재활용은 전기자동차, 태양광 등 친환경 에너지 등 대규모 전력 저장 장치 등의 성장에 따라 더욱 중요한 역할을 하고 있으며 관련 기술과 시장이 함께 빠르게 성장하고 있는 산업이다.
이번 글에서는 2차전지 재활용의 필요성, 2차전지 재활용 기술의 발전 흐름, 시장전망 그리고 관련 기업에 대한 투자와 관한 글을 작성한다.
2차전지 재활용의 필요성
2차전지 재활용은 자원절약, 경제성, 환경보호 등 다양한 이유로 필요하다.
첫째, 2차전지 재활용 자원 절약에 기여한다. 재활용된 2차전지에서는 귀금속, 희토류 등 가치 있거나 희소성이 높은 원료를 회수할 수 있다. 이는 새로운 광물자원의 채굴과 처리 비용을 줄이는데 기여하고, 자원의 효율적인 관리와 지속 가능한 자원 이용을 가능하게 만든다. 둘째, 2차전지 재활용은 경제성 측면에서도 중요하다. 배터리는 대개 비싼 재료로 만들어지기 때문에, 이를 재활용함으로써 경제적인 가치를 창출할 수 있다. 2차전지 재활용 산업은 새로운 비즈니스 모델과 일자리 창출 등도 가능하게 하며, 이는 지속적인 경제 성장에도 이바지할 수 있다. 셋째, 환경 보호에 큰 역할을 한다. 폐전지는 독성물질인 중금속, 인산염 등 포함하고 있기 때문에 적절한 처리를 하지 않으면 환경오염을 일으킬 수 있다. 2차전지 재활용을 통해 자원의 재활용이 이루어짐으로써 새로운 광물자원의 개발 및 사용을 줄여 지구환경 보호에 도움을 줄 수 있다. 이러한 이유로 2차전지 재활용은 국가 및 국제적인 정책과 제도의 지원과 함께 지속적인 연구 개발과 기술 혁신이 필요한 분야 중 하나이다.
기술 발전의 흐름과 한계
2차전지 재활용 기술은 수년간 지속적인 연구와 개발을 통해 대량 생산과 사용된 2차전지 폐기물의 문제를 해결하고자 지속적으로 발전하고 있다. 초기에는 2차전지 재활용이 경제적으로 적절하지 않다는 문제가 있었지만, 최근에는 철, 니켈, 코발트 등의 금속을 회수하고 새로운 2차전지로 재 생산하는 기술이 발전하면서 이 문제를 극복하고 있다. 기술의 발전은 주로 2차전지 폐기물의 분리 및 처리 기술, 재활용 공정 기술, 회수된 금속 재료의 처리 기술 등에서 이루어지고 있다. 폐기물 분리 및 처리 기술은 폐기물의 종류에 따라 다르게 적용된다. 예를 들어 리튬 이온 배터리의 경우, 철, 니켈, 코발트 등의 금속과 석탄 등의 전해질을 분리하여 회수하는 과정을 거친다. 재활용 공정기술은 회수된 금속을 새로운 2차전지로 재생산하는 과정에서 중요한 역할을 한다. 회수된 금속을 정화하고 새로운 2차전지로 재생산하기 위한 다양한 공정 기술이 연구되오 있다. 하지만, 2차전지 재활용 기술은 아직 한계가 존재한다. 첫째, 폐기물 분리 기술의 미숙으로 인해 폐기물 내부의 모든 금속을 회수하기는 아직 어려움이 있다. 둘째, 회수된 금속을 사용한 새로운 2차전지의 성능이 원래 2차전지와 동등하지 않은 경우가 발생할 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 연구개발은 계속되고 있다.
시장전망
시장 조사기관인 Grand View Research에 따르면, 2020년 기준 전 서계 2차전지 재활용 시장의 규모는 7.3억 달러정도라고 발표했다. 이는 전기차 등의 수요 증가로 인해 더욱 증가할 것으로 예상되며, 2027년까지 전 서계 2차전지 재활용 시장 규모는 연평규 18.9%의 성장률로 증가하여 22.8억 달러 규모의 시장으로 예측된다. 더불어 기술의 발전으로 인해 더 많은 종류의 2차전지를 재활용할 수 있게 되면서 시장이 계속적으로 성장하고 있다. Umicore사는 고급 분리 기술을 통해 95% 이상의 철, 니켈, 코발트 등을 회수할 수 있어 높은 회수율을 보이고 있다. 전기차 보급에 따라 대형 2차전지 재활용 분야에서도 수요가 크게 증가할 것으로 예상되며, 이는 대규모 재생 에너지 발전 시장의 빠른 성장과 함께 대형 배터리 재활용의 중요성은 더욱 커질 것이다.
관련 기업
2차전지 재활용 산업이 발전하면서 많은 기업들이 관련 분야에 진입하고 있다. 많은 기업들이 있지만 우리가 공부할만한 기업과 투자에 있어서 유의점에 대해서 알아본다.
Umicore는 벨기에의 리튬이온 배터리 재활용 기업으로 자동차 및 전력 저장 시스템에서 사용되는 배터리 재활용 분야에서 선두 기업 중 하나다. 또한 배터리 재료 생산 및 리사이클링 솔루션 분야에서도 경쟁력을 갖추고 있는 것으로 평가된다.
Retiev Technologies는 미국의 리튬이온 배터리 재활용 기업으로 자동차 및 산업용 분야에서 사용되는 배터리 재활용 기술을 보유하고 있으며, 특히 회로 기판 내의 소형 배터리 재활용 기술에 대한 연구개발을 진행하고 있다.
Aqua Metals 역시 미국의 중금속 배터리 재활용 기업으로 AquaRefining 기술을 통해 수은, 납, 아연 등의 중금속 배터리 재활용 기술을 보유하고 있으며 이를 통해 안전하고 친환경적인 배터리 재활용을 실현하고 있다.
PlugPower는 미국의 수소 연료전지 제조 기업으로 수소연료전지를 통해 발전된 전기에너지를 제공하는 솔루션을 제공하고 있으며 수소연료전지에서 발행하는 2차전지 재활용문제에 대한 대안적 솔루션을 개발하고 있다.
Tesla는 글로벌 선두적인 전가차 제조 기업으로 배터리의 수명이 다한 경우 재활용할 수 있는 기술을 보유하고 있으며, 전기자동차에서 사용된 2차전지를 에너지 저장시스템에 활용할 수 있도록 연구를 진행하고 있다.
2차전지 재활용 기업에 투자하는 것은 높은 수익률을 기대할 수 있는 가능성이 있는 분야 중 하나이다. 그러나 이러한 기업들은 대부분 기술 중심의 스타트업 형태로 존재하기 때문제 투자 전에 각 기업의 기술력과 경영진의 역량, 사업모델, 재무상태 등을 면밀하게 분석해야 한다. 2차전지 재활용 분야는 시장 성장에 따른 경쟁이 치열하게 예상되는 분야이기 때문에, 국내뿐만 아니라 글로벌 시장에서 선도적인 기업을 찾아내어 투자하는 것이 중요하다. 환경보호와 에너지 문제를 해결하는 글로벌 트렌드와 관련된 분야이기 때문에 정부의 지원과 관련 정책에 따른 시장 환경 변화를 주의 깊게 지켜봐야 한다. 정부의 지원을 받거나 적극적인 정책이 시행되는 경우 관련 기업들은 더욱 빠른 성장을 이룰 수 있기 때문에 이러한 정보를 적극적으로 수집하여야 하며, 매우 기술 중심의 분야이기 때문에 기술에 대한 이해도에 대한 관련 공부가 충분히 선행되어야 한다. 증권사의 리포트 등을 통해서 관련 시장에 대한 공부와 정보수집을 꾸준히 한다면 투자에 좋은 성과를 얻을 수 있을 것이다.
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