023 북미 배터리쇼의 배터리 전문가들은 지속 가능한 재활용 사업 모델이 뚜렷해지고 있다는 점을 시사했다.

효율적이고 경제적인 EV 배터리 재활용은 가능한 수준을 넘어서 불가피하다고 최근 미국 미시간 주 노바이에서 열린 2023년 북미 배터리쇼(Battery Show North America)에 패널로 참석한 한 배터리 재활용 전문가가 말했다. 패널들은 사업 모델이 진화하고 있으며 단기적으로는 비교적 유동적일 것이나 이 분야 전체의 방향은 점차 확고해지고 사업의 몇 가지 양상은 명확해졌다는 점을 시사했다. Ford의 첨단 배터리 재활용 담당 기술 전문가 Renata Arsenault는 EV 배터리가 매립되는 일은 절대 발생하지 않을 것이라고 주장했다.

이와 더불어 업계의 기존 재활용 기업들과 스타트업들은 모두 EV 배터리 재활용 환경이 분산된 형태가 될 것이라고 이해하고 있었으며, Ascend Elements의 CEO Mike O’Kronley는 재활용 과정의 다양한 지점과 장소에 다양한 기업들이 필요할 것이라고 말했다. 이 기업은 자재, 특히 리튬이온 배터리 양극재 재활용을 위한 독점 공정을 보유한 스타트업이다. 그는 지리적인 지역과 재활용 과정의 여러 지점에서 다양한 전문 분야를 보유한 수많은 기업들이 필요할 것이라고 말했다. 재활용이 성숙해지면서 자재 공급과 운영의 현지화가 핵심적일 것이라고 Ford의 Arsenault는 덧붙였다.

EV 배터리 재활용을 시작하면 전체 자동차를 재활용하는 규모와 효율성에 도달하기까지 시간이 걸리며, 이는 예컨대 배터리가 더욱 복잡하기 때문이라고 American Battery Technology Company(ABTC)의 CEO Ryan Melsert는 말했다. 이 기업은 리튬이온 배터리의 개별 광물을 회수하는 시스템을 보유하고 있다. Melsert는 차량의 리튬이온 배터리는 비교적 새로운 기술이기 때문에 재활용 공정이 아직 납축전지 등 정립된 배터리 재활용과 같은 효율성과 규모에 도달하지 않았다고 말했다.

또한 Melsert는 EV 배터리 재활용 과정에서 일부 시스템에서 추구하는 돈이 되는 자재보다 더 많은 것을 회수해야 하기 때문에 훨씬 ‘총체적인’ 접근 방식이 필요하다고 말했다. 그는 “배터리의 성능이 높아지고 복잡해지면서 재활용 공정도 복잡해질 것”이라고 말했다.

◆ 열린 고리(open-loop) 및 닫힌 고리(closed-loop) 재활용 방식

EV 배터리 재활용 과정이 스타트업의 초기 단계를 진행하면서 자동차 제조사들과 재활용 업체들의 궁극적인 협업 방식은 여전히 의문으로 남아 있다. 그러나 대부분의 패널들은 자동차 제조사들이 재활용 업체들과의 긴밀한 파트너십을 형성하는 닫힌 고리(closed-loop) 과정이 궁극적인 결과가 될 것이라는 데 동의했다. ABTC의 Melsert는 자동차 업체들이 “자재를 거의 무기한으로 관리하는” 모델이 될 것이라고 말했다. 그는 닫힌 고리 과정을 통해 자동차 제조사들이 “공급 안정성” 및 긴밀하게 연계된 배터리 제조 파트너를 확보하게 될 것이라고 덧붙였다.

패널들은 미국 연방 정부의 인플레이션 감축법(IRA) 인센티브와 연결된 자격 요건을 고려하면 닫힌 고리 시스템이 필수적일 것이라고 생각했다. 채굴 및 재활용과 재사용을 통해 미국 내에서 생산된 자재의 관리를 유지할 수 있다면 IRA 준수 부담이 완화되며, 제조사들이 원자재 시장 경제 상황에 구애받지 않고 안정적인 자재의 흐름을 유지할 수 있을 것이다. 

Ascend’s O’Kronley는 “자동차 제조사라면 재활용 자재를 최고 입찰자에게 판매하려고 하지 않을 것”이라며, 공개 시작에 판매하기에는 자재가 너무 중요하다고 말했다. 그는 업계가 당분간 열린 고리 및 닫힌 고리 시스템의 요소를 모두 나타내겠지만 EV 배터리 재활용이 대부분 닫힌 고리 환경으로 발전할 것이라는 점이 거의 확실하다고 말했다.

Ford의 Arsenault도 이에 동의하며 “초기에는 거래의 방식을 다소 추진할 것”이지만 “완전히 닫힌 고리 시스템을 확보하는 것이 관건이 될 것이며 고객들에게도 훨씬 효율적인 방식이 될 것”이라고 말했다.

◆ 재사용 시장 전망에는 회의적

한편 패널들은 EV 배터리를 차량에서 효과적으로 사용할 수 없게 되었을 정도로 고갈되었을 때 전체 배터리를 재사용하는 방식에 회의적인 시각을 나타냈다. 재활용의 경쟁 방식으로 자주 언급되는 재사용으로는 귀중한 배터리 자재를 최선으로 사용할 수 없을 것이라고 대부분의 패널들은 주장했다.

Toyota 북미 법인의 배터리 수명 담당 수석 책임자 Gerardo Ramos-Vivas는 배터리 재사용에 “장벽이 많다”며, “현재로서는 미래에 가능한 방식인지를 고려하고 있다”고 말했다.

Ascend’s O’Kronley도 동의하며 “재사용 시장은 예상보다 훨씬 축소될 것”이라며, “배터리는 차량의 수명을 위해 존재할 것이라고 생각한다”고 말했다. 그러먼서 배터리 수명이 종료되면 전체 배터리를 재사용하는 것보다 자재를 재활용하는 것이 더욱 효율적이고 경제적이라고 덧붙였다.

ABTC의 Mersert는 재사용 분야가 “예상보다 더 작은 시장이 될 것”이라고 말했다. 그는 고정 에너지 장치 시장에서 자동차 배터리를 재사용할 가능성 등이 과대 평가되었다고 말했다. 그는 고정 에너지 장치는 재사용 배터리보다는 고성능 배터리 사용하는 방향으로 귀결될 것이라는 점이 명확해지고 있다고 말했다.