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Nikkei X-TECH_2021.8.20

EU 배터리 규제의 충격 (전편)
'정의' 내세운 EU, 배터리 패권에 집념
재활용으로 도요타∙CATL에 대응

중국, 한국, 일본의 동아시아에 주도권을 잡힌 리튬이온 배터리의 패권을 탈환하기 위해 유럽연합(EU)은 물불을 가리지 않는 자세로 대응한다. 이 상황에서 일약 주역 자리에 오른 것이 재활용이다. EU 배터리 규제안의 핵심으로, 배터리 개발을 좌우하는 자원 쟁탈전의 비장의 카드라는 소리가 나오고 있다. 환경이라는 ‘정의’를 기치로 EU 산업을 우위에 놓으려는 강압적인 방법에, 일본 기업들은 당혹스러워하면서도 대책을 마련하기 시작했다.

-- 국제 규범에 일찌감치 포석 --
EU가 20년 12월에 공표하고, 22년 1월부터 개시할 예정인 배터리 규제안. 그 골자는, 27년부터 전기자동차(EV)의 리튬이온 배터리 등을 대상으로 코발트(Co)나 리튬(Li), 니켈(Ni) 등의 재활용 재료의 사용량을 명확히 표시하도록 요구, 30년부터 2 kWh 이상의 리튬이온 배터리를 탑재한 제품에 재활용 재료의 사용을 의무화하는 것이다.

● EU 배터리 규제안의 골자

EU는 탈탄소를 목표로 한 에너지 전환과 대등한 환경 정책의 핵심으로 ‘순환경제’를 내건다. 그 중점 대상으로 선택한 것이 리튬이온 배터리인 것이다. 리튬이온 배터리 개발의 판세를 일변시킬 수도 있는 제안이다. 자원 문제에 정통한 도쿄재단정책연구소의 히라누마(平沼) 연구원은 “방치하면 일본에서 배터리 제조가 곤란해질 수도 있다”라고 위기감을 드러낸다.

EU 기준에 따른 재생재료를 리튬이온 배터리에 사용하지 않으면, EU에서 리튬이온 배터리를 판매할 수 없게 될 가능성이 있다. 동아시아에 치우쳐 있는 배터리 부품 공급 체인을 억지로라도 EU로 가져오고 싶은 생각이 엿보인다.

이 영향은 리튬이온 배터리 산업에 국한되지 않는다. 리튬이온 배터리는 EV의 핵심으로, 자동차 산업의 패권 싸움을 좌우한다. 배터리 규제안과 호응하듯이, 유럽위원회는 21년 7월에 엔진차의 판매를 35년까지 사실상 금지하고, EV의 보급을 지원하는 충격적인 규제안을 발표했다. 배터리의 최대 공급처가 되는 EV 시장을 강제적으로 확대해, EU 역내에서의 배터리 공급 체인의 구축을 지원한다.

일본 기업에서는 리튬이온 배터리업체를 보유한 도요타자동차가 부품과 차량의 양면에서 EU에 공격을 당한 모양이 된다. 배터리 패권을 쥐고 있는 중국 기업에서는, 세계적인 배터리 제조업체 CATL을 겨냥하고 있다는 견해가 있다. BYD처럼 배터리와 EV를 함께 전개하는 기업에도 어려운 내용이다.

EU는 배터리 규제안의 국제 표준화를 위한 포석도 재빨리 마련한다. 18년 프랑스의 표준화협회 AFNOR가 국제표준화기구(ISO)에 순환경제에 관한 기술위원회의 설치를 제안했다.

현재는 ‘기술위원회(TC) 323’에서 표준화 논의를 시작했다. 참가국은 일본을 포함해 72개국, 옵서버는 12개국에 이르지만 의장국은 프랑스가 차지했다. EU의 순환경제 관련 법안을 기본으로 ISO에서 논의하고 있는 것 같다. 결국 ISO 규격으로 ‘승격’되면 세계의 많은 국가나 지역에서 EU 규칙에 따른 배터리 개발이 불가피해진다.

-- 동아시아 기업을 따라잡을 수 있는 장치 --
EU가 리튬이온 배터리 산업의 역내 유치에 혈안이 되는 이유는 리튬이온 배터리가 에너지와 자동차라는 2대 산업의 탈탄소화를 추진하면서, ‘중개 역할’을 하는 중핵 기술이 되기 때문이다.

날씨에 의해 변동하는 재생가능 에너지의 출력 안정에 리튬이온 배터리는 필수다. 이 배터리는 EV의 성능과 비용도 좌우한다.

각 산업의 탈탄소화 추진에 머무르지 않고 리튬이온 배터리의 가치를 한층 더 끌어올리는 것이, EV 보급이 재생 에너지의 도입을 지원한다는 ‘섹터커플링’의 효과가 큰 것이다. 예를 들면 EV의 배터리를 충방전함으로써 재생에너지 출력 변동을 억제할 수 있다. 히라누마 연구원은 “EU는 (탈탄소 추진의 간판 정책인) 그린 뉴딜 안에서 섹터커플링을 중시하고 있다”라고 해석한다.

지금 EU의 ‘정의’를 세계에 내세우는 기치가 된 ‘탈탄소’. 그 실현을 위해 필수인 배터리 산업이 동아시아에 치우쳐 있는 상태로는 EU의 발전은 불안하다.

유럽위원회는 당연히 그렇게 생각했을 것이다. 이대로 EU에 재생에너지와 EV를 대량 도입해 탈탄소를 추진한다면, 동아시아의 배터리 관련 기업만 돈을 버는 것이다. “무조건 EU에 배터리 산업을 창출하겠다는 강한 의지를 구체화하는 수단이 배터리 규제안이며, 그 중에서도 새로운 축으로 삼는 것이 재활용이다”(일본 배터리업체의 간부).

재활용 규제가 EU에 리튬이온 배터리 산업을 불러들이는 열쇠를 쥐는 이유는, 배터리 재료의 EU 역내 생산에 활로를 열기 때문이다. 배터리의 재활용 공장은 그대로 배터리 재료 공장이 된다.

즉, EU 역내에서 생산한 배터리를 회수해 재활용 재료로서 다시 배터리에 사용하는 자원 선순환형(Closed loop) 배터리 시장을 만드는 것은, 동아시아에 의존하지 않는 배터리 공급 체인을 EU 역내에 확립하는 것을 의미한다.

EU는 역내에 배터리 시장을 창출하는 것에 대해서도 규제를 통해 강력하게 지원한다. 35년까지 엔진차를 폐지하고, 대부분을 EV로 대체하는 규제를 발표했다. 앞으로 14년이면 연간 1,000만 대 이상의 EV 시장이 창출되고, 거대 리튬이온 배터리 시장이 EU에 탄생하는 것이다. 1,000GWh급 규모에 달할 가능성이 있어 자동차와 배터리 각 사가 EU 역내에서 배터리 공장을 신설할 계획을 발표한다.

-- EU '배터리 자원 강국'으로 --
EU가 리튬이온 배터리의 패권을 동아시아로부터 탈환하는 데 있어서 보틀넥이 될 수도 있는 것이 배터리 자원의 확보이다. 배터리 재활용 규제는, 배터리 공급 체인의 아킬레스건이 되기 시작한 자원 쟁탈전에 쐐기를 박는 의미도 있다. “재활용 규제는 EU가 배터리 자원국이 되기 위한 포석이다”(히라누마 연구원).

국제에너지기관(IEA)은 21년 5월, 지구의 기온 상승을 2도 미만으로 억제하는 시나리오에서는, 40년에 리튬이온 배터리의 주요 희소금속인 리튬의 총수요는 20년 대비 42배, 코발트는 21배, 니켈은 19배로 증가하는 예측을 발표했다.

배터리 자원의 쟁탈전은 이미 시작되었다. 최근에 배터리업체 스스로가 자원 권익의 확보에 주력하는 이례적인 전개를 보이고 있다. CATL은 21년 4월, 콩고민주공화국에서 코발트 광산의 권익을 보유한 중국 기업에 출자. 미국 테슬라는 미국 네바다주에서 리튬을 포함한 점토광의 권익을 확보했다.

리튬이온 배터리업체가 광산 등의 권익을 확보하기 위해서는 고액의 초기 투자가 필요하다. 그러나 그것을 극복하면 2개의 이점을 얻을 수 있다. 하나는 배터리 재료의 안정된 조달량 확보. 다른 하나는 시황 상품에서 가격 변동이 격렬한 코발트 등의 희소금속을 ‘거의 원가로 쉽게 조달하는’ 것이다. 리튬이온 배터리의 저비용화에 공헌하며 가격 경쟁에서 우위에 설 수 있다. 예를 들어 코발트의 시황 가격은 최근 몇 년간 3배 가까이 변동했다.

EU가 리튬이온 배터리에 재활용 재료의 사용을 의무화하면, 배터리 재료의 쟁탈전을 억제하기 위해서 광산 권익을 서로 빼앗는 현재의 규칙은 격변한다. 새로운 재료의 가치가 떨어지고 재활용 재료의 가치가 올라가기 때문이다. EU 역내의 배터리 재활용 공장의 생산량은 증가하고, 그 만큼 타국으로부터의 신재료의 수입량이 줄어 든다.

EU가 재활용 규제를 존중하는 이면에 숨겨져 있는 생각은, 이 규제가 세계에서 배터리 자원의 권익을 장악하는 중국에 대한 견제도 되고 있다는 것이다. 예를 들면 코발트 광산은 콩고민주공화국에 집중되어 있고, 많은 광산을 중국 자본이 장악하고 있다고 한다. 미국 지질조사국(USGS)에 따르면, 20년에 광산에서 생산된 코발트 가운데 콩고민주공화국의 생산량이 약 68%를 차지한다.

콩고민주공화국은 분쟁지역인데다 광산에서는 아동 노동이 지적을 받고 있다. 신품 코발트는 위험이 높은 재료가 되고 있어 재활용 재료에 대한 기대는 크다.

EU의 재활용 규제안에서는, 배터리에 대한 재활용 재료 함유율로서 코발트는 35년에 20%로, 니켈의 12%나 리튬의 10%에 비해 높다. 인권 문제를 피하고, 중국 의존에서 탈피하고 싶은 EU에게 코발트는 특히 재활용 재료로 치환하고 싶은 재료라고 할 수 있다.

또한 코발트뿐만 아니라 니켈과 리튬에 대해서도 위험을 내포하고 있다. 니켈 생산량 점유율은 인도네시아 30%, 필리핀 13%, 러시아 11%다. 인도네시아는 ‘자원 내셔널리즘이 강하고 지정학적 위험이 높은 나라’로 여겨진다. 리튬의 경우는 자원량은 윤택하지만 호주 49%, 칠레 22%, 중국 17%로 과점화되고 있다.

-- 시장 원리에는 의지할 수 없는 배터리 재활용 --
실제로 배터리의 재활용은 ‘시장 원리로는 잘 되지 않는 것’으로 보인다. 니켈이나 코발트의 시장 가격은 1kg 당 수천 엔으로 그리 비싸지 않기 때문이다.

재활용에 드는 비용을 수천 엔/kg의 수준으로 내리면, 가격 경쟁에서 신재료에 당연히 밀린다. 실태는 “재활용 능력을 연간 수만 톤 규모로 확대했다고 해도, 수지에서 균형을 이룰 수 있을지 없을지 의문이다”(국내 비철금속업체 기술자).

또한 재활용 규제의 대상인 리튬의 경우는 코발트 등에 비해 더 싸기 때문에 벌이가 되지 않는다. 희소금속 등의 재활용 전문가인 도쿄대학 오카베(岡部) 교수는 “리튬이온 배터리의 재활용은 사회적 사명으로 임하는 것이다”라고 말한다.

게다가 앞에서 말한 바와 같이 가격 변동이 크고 시기에 따라서 매출이 변동한다. 이래서는 기업이 장기적인 설비 투자 등을 하기 어렵다. EU가 엄격한 규제를 내세우는 것은, 시장원리에 의지해서는 배터리의 재활용 시장은 구축할 수 없다는 생각도 배경에 있다.

규제로 ‘보증’된 새로운 시장을 목표로 많은 기업이 참가하기 시작했다. 선두를 달리는 것은 대형 비철금속 기업인 벨기에의 유미코아(Umicore)이다. 11년부터 연간 7,000톤의 처리 능력이 있는 리튬이온 배터리 전용 재활용 공장을 가동하고 있다. 이 외에 물 비즈니스나 대형 폐기물 처리 기업인 프랑스의 베올리아(Veolia) 등이 주목을 받고 있다.

EV를 전개하는 독일 폭스바겐이나 프랑스 르노와 같은 대형 자동차업체도 배터리 재활용 기술 개발에 착수한다.

스타트업 기업도 속속 등장하고 있다. 주목을 받고 있는 것은 테슬라의 공동 창업자이자 CTO(최고기술책임자)였던 JB 스트라우벨 씨가 설립한 미국 Redwood Materials이다. 테슬라가 EU 역내에서 생산한 배터리의 재활용을 전개할 것으로 보여진다.

재활용으로 배터리 재료의 EU 역내 생산을 추진하는 것과 함께 리튬이온 배터리 공장 자체의 추진 방안도 배터리 규제안에 포함시켰다. 제조에서 폐기까지의 라이프 사이클 전체에 걸친 이산화탄소(CO₂) 배출량을 통해 배터리를 규제하는 것이다. 재생에너지 도입이 진행된 EU 역내에서 만든 배터리를, 도입이 늦는 동아시아의 배터리에 대해서 우위에 서게 하려는 목적이 있다.

배터리 공급 체인의 구축을 규제를 통해 무리하게 추진하는 EU. 일본 기업이 당혹스러워하는 가운데, 일부 기업은 ‘호기’로 파악해 대책을 강구하기 시작했다.

 -- 후편에 계속 --

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