1. 리튬 배터리 구성요소
- 리튬이온배터리란 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 4가지 요소로 구성되며, 양극(+)과 음극(-) 물질의 '산화환원 반응'으로 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 일종의 장치를 말한다.
- 리튬 배터리는 1차 배터리와 달리 충전을 통해 재사용이 가능한 게 특징이며, 충전은 전자가 양극에서 분리막을 지나 음극으로 이동하며, 방전은 음극에서 양극으로 이동 ->산화화원반응
리튬 배터리의 주 수요처는 전기자동차이며, 리튬 배터리 성능에 따라 전기차의 속도, 운행 거리가 결정된다.
2. 리튬 배터리 타입 종류 및 특성
- 리튬 배터리의 타입은 각형, 파우치형, 원통형 있으며, 각각에 따라 특성이 다름.
1) 각형
- 각형은 사각형의 금속틀 안에 배터리 셀을 구성한 형태로 안전성이 높은 장점이 있으나, 무겁기 때문에 대용량을 탑재할 수 없고, 그만큼 주행거리가 줄어드는 것이 단점이다.
-중국 CATL, BYD와 삼성SDI가 주로 생산, 배터리 단점을 극복하기 위해 공간활용도를 높인 배터리 셀 기술을 연구 중
2) 파우치형
- 파우치형은 외관이 단단하지 않아 다양한 사이즈와 모양으로 제작이 가능하고, 구부리거나 접을 수도 있어 전기차 업체가 요구하는 다양한 형태의 이차전지를 만들 수 있으며, 무게 또한 상대적으로 가벼운게 장점이다. 반면에 각형이나 원통형 대비 케이스가 단단하지 않아 모듈이나 팩으로 만들 때 이를 커버할 수 있는 기술이 필요하며, 상대적으로 안전성이 떨어지는 단점을 가지고 있음.
3) 원통형
- 흔히 사용하는 건전지로 사이즈가 규격화되어 있어 생산 비용이 저렴, 안정적인 수급이 가능한 것이 장점 반면, 다른 형태에 비해 용량이 상대적으로 적어 원통형 배터리를 전기차에 장착하기 위해선 여러 개의 배터리를 하나로 묶어야 하며, 전기차용 배터리로 만들기 위한 배터리 시스템 구축 비용이 많이 발생하는 것이 단점임.
4) 각 배터리 유형의 현재 상황
‑ 각형 배터리의 경우 최근 중국 배터리 업체들이 대규모 증설에 나서면서 각형 배터리의 글로벌 점유율이 50% 이상 달성
- 파우치형 배터리는 글로벌 완성차 업체들의 원하는 형태의 구현이 가능하여 다수 채택되고 있으며, 글로벌 점유율은 약 25% 정도임.
- 원통형 배터리는 최근 단점을 개선한 4680 배터리 개발을 통해 시장 판도를 좌우할 게임 체이저로 부상 중
3. 글로벌 리튬 배터리 수요 전망
- 2023년 글로벌 리튬 배터리 수요는 전년 대비 30.9% 증가한 928GW를 기록할 것으로 예상
- 전기자동차를 중심으로 리튬 배터리 수요가 급증하고 있는 가운데 2030년 리튬 배터리 수요는 3,360GWh에 달해 2022년 이후 연평균 22%의 고성장을 지속할 전망
4. 리튬 배터리 공급망 동향
- 2022년 10월 기준 글로벌 리튬 배터리 생산용량은 1,102GWh이며, 중국 865GWh, 폴란드
70GWh, 미국 63.8GWh, 헝가리 37.5GWh, 스웨덴 16GWh, 독일 15GWh, 한국 15GWh
- 글로벌 리튬 배터리 생산용량에서 중국 비중은 79%를 차지해 글로벌 리튬 배터리 시장에서 중국의 영향력은 더욱 커져가고 있는 상황
- 미국은 중국의 시장지배력을 약화시키기 위해 IRA(인플레이션 감축법)을 통과시켜 중국산 리튬 배터리 채택을 억제하고 미국 내 공급망 구축에 나서고 있음
5. 리튬배터리 시장의 문제와 해결방안
- 글로벌 리튬 배터리 시장은 2022년부터 2030년까지 연평균 22%의 고성장을 지속할 전망이며 이를 위해 차세대 핵심기술 개발의 중요성과 리튬 배터리의 안정적인 생산 및 공급망 확보를 위한 각국의 경쟁이 치열해지고 있음.
-> 중국 중심의 리튬배터리 생태계의 문제점 인식
- 우리나라는 리튬 배터리 생산에서 세계 2위권을 기록, 리튬 등 주요 소재의 중국 의존도가 높아 공급망 안정성이 없는 상황이며 리튬 배터리 생산에 필요한 원재료의 대부분이 중국 수입에 의존(85%) 하고 있어, 중국이 수출 금지할 경우 리튬 배터리 생산의 큰 차질 발생 가능성이 있음
-> 원자재의 수입선 다변화가 필요, 보다 안정적인 공급망을 확보하기 위해 해외 자원개발을 통한 원자재 확보에도 많은 관심과 노력이 필요.
* 2022 ISSUE REPORT 산업경제팀_글로벌 리튬 배터리 시장 및 공급망 동향 참조
