전기자동차 폐배터리 재사용, 재활용

전기자동차에 대한 관심

친환경 이슈와 고유가 여파로 전기자동차에 대한 관심과 보급 속도가 빨라지고 있습니다.

 

이와 더불어 앞으로 늘어날 폐배터리에 대한 관심이 커지고 있습니다. 일반적으로 전기자동차 배터리는 초기 성능의 70~80% 정도가 되었을 때 교체합니다.
배터리 수명은 대략 7 ~ 10년 정도라고 보면 됩니다. 충·방전 횟수가 많으면 많을수록, 급속 충전을 많이 할수록 배터리 수명이 줄어듭니다.
환경부는 2020년 275개에 불과했던 국내 전기자동차 폐배터리가 2025년 3만 1696개, 2030년에는 10만 7520개로 늘어날 것으로 전망했습니다.

현재 전기자동차를 폐차할 때 배터리를 구매 보조금을 준 지방자치단체에 반납하고 있습니다. 이런 폐배터리를 재사용하거나 재활용하지 않고 폐기할 경우 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다.
배터리 구성 물질인 리튬은 물이나 공기에 닿으면 폭발과 화재 발생 위험이 있고 유독물질이 발생해 다른 쓰레기처럼 매립이나 소각이 어렵습니다. 폐배터리 후처리 기술 개발이 필요한 이유입니다.

 

폐배터리 재사용 

폐배터리 재사용은 사용 후 배터리를 다른 용도로 다시 사용하는 것을 말합니다. 
전기자동차에서 떼어내도 60% 이상의 성능이 남은 배터리의 경우에는 에너지저장장치(ESS)로 활용하거나 
주행거리가 짧은 전기자전거와 농기계, 골프카트 등에 재사용할 수 있습니다. 자원을 재활용하고 배터리 가격을 낮출 수 있습니다. 결과적으로 새로운 배터리 생산을 회피해서 CO2 배출을 감소시킬 수 있습니다.

Tesla 페배터리 재사용

하지만 결과적으로 폐배터리를 재사용하는 방법은 해결책이 되지 못합니다. 재사용하던 배터리도 언젠가는 점점 용량이 줄어들어 결국 폐기를 해야 합니다.
이 때문에 배터리를 완전히 분해 해체해서 자원을 재활용하는 기술의 개발과 보급이 시급하다는 주장이 나오고 있습니다.

 

 

폐배터리 재활용

재활용은 폐배터리에서 핵심 부품을 수거해 다시 사용하는 것을 의미합니다.
최근 배터리 원자재 가격이 급등하면서 수 많은 업체들이 배터리 재활용 사업에 뛰어들고 있습니다.
최근 독일 기업 뒤젠펠트가 배터리에 포함된 원료인 니켈, 코발트, 리튬, 망간, 흑연 등을 다시 모터용 배터리 재생산에 투입한 결과, 96%를 재활용할 수 있는 것으로 전해졌습니다.
국내 기업이 폐배터리에서 희소자원을 추출하는 기술력과 시장 경쟁력을 갖춘다면 국내에서 배터리 필수 자원을 뽑아내는 효과를 기대할 수 있습니다. 

국내기업의 폐배터리 건·습식 융합공정 과정

폐배터리의 재활용, 재사용 산업이 정착하려면 '배터리 사용 이력제'와 같은 사회적 제도 마련이 필요합니다. 
생산된 배터리에 라벨을 붙여 배터리의 이력을 추적할 수 있게 해서 폐기된 배터리의 수거와 재활용을 결정할 때 큰 도움을 줄 수 있습니다. 
이와 함께 폐배터리 수거 시스템 구축을 통해 수거한 폐배터리를 폭발 등의 위험으로부터 안전하게 보관 및 운송하는 시스템도 마련돼야 합니다.
폐배터리를 수거해 완전히 분해한 후 그 안에 들어있는 쓸모 있는 자원(니켈, 코발트, 망간 등)을 뽑아내고,
꼭 폐기해야 할 유독물질은 적합한 처리를 거쳐 환경 규정에 맞게 배출하면 환경문제를 최소화하면서 새로운 산업으로 거듭날 수 있을 것입니다. 

국외 및 국내 동향

전 세계 100개 이상의 기관이 가입된 ‘글로벌 배터리 연합(Global Battery Alliance·GBA)’은 폐배터리를 재활용·재처리를 촉진하기 위해 ‘디지털 배터리 여권(Battery Passport)’을 도입하기로 했습니다.

국내에서는 국내 4대 그룹(삼성, 현대차, SK, LG)과 배터리 및 폐자원 관련 중소기업이 참여해 '폐배터리 재활용 동맹'이 본격 가동되었습니다.
이들은 나주에 위치한 ‘EV·ESS 사용 후 배터리 리사이클링 산업화 센터’를 중심으로 국내 최초의 배터리 재사용-재제조-재활용 일원화 시스템을 구축할 계획입니다.
업계에서는 본격적으로 전기자동차용 폐배터리가 쏟아져 나오는 2025년 이후 리사이클링 시장이 활성화될 것으로 전망하고 있습니다. 폐배터리 재활용 동맹이 본격 가동되면 기술 표준을 선점하는 데도 긍정적으로 작용할 전망입니다.