K배터리사의 난제, 소재 '탈중국화'

지난 3월 서울 강남구 코엑스에서 열린 배터리 산업 전시회 '인터배터리 2023'에서 참관객들이 LG에너지솔루션 부스를 둘러보고 있다. 연합뉴스

K배터리 제조사들이 인플레이션 감축법(IRA) 시행에 따라 중국 원료 수입 줄이기에 나서고 있다. 분주하게 움직이고 있지만 중국에 대한 원료 의존도가 높은 상황이다. 

11일 업계에 따르면 배터리 핵심 소재인 리튬의 경우 중국산 비중이 90%에 육박한 것으로 알려졌다. 한국무역협회 통계에 따르면 올해 1분기 배터리 양극재 핵심 소재인 수산화리튬 수입액은 21억6000만 달러로 작년 동기 대비 490.3%나 급증했다.

연간 수산화리튬 수입액은 2017년 1억3000만 달러로 처음 1억 달러를 넘어섰다. 이어 2018년 2억3000만 달러, 2019년 3억9000만 달러, 2020년 4억4000만 달러, 2021년 6억7000만 달러, 2022년 36억8000만 달러로 폭증 추세다.

국내 배터리 업계는 하이니켈 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리 양극재 제조에 쓰이는 수산화리튬을 거의 전량 수입해 쓴다. 그중에서도 중국산 비중이 절대적이다. 수산화리튬의 중국산 비중은 수입액 기준 지난해 87.9%에 달했다.

작년 한 해 국내 배터리 업계가 중국에서 수산화리튬을 들여오는 데 쓴 돈은 32억3000만 달러(약 4조3000억원)에 달한다. 올해 1분기에만 중국산 수산화리튬 수입액은 18억2000만 달러다. 이 같은 추세라면 올해 중국산 수산화리튬 수입액은 약 10조원에 육박할 것으로 전망된다. 

수산화리튬은 광산이나 염호에서 추출된 리튬 광물이나 화합물을 배터리 제조에 곧바로 쓰일 수 있는 수준까지 정련해 가공한 가루 형태 물질이다. 한국 배터리 업체들이 주도하는 하이니켈 NCM 계열 배터리에 들어가는 양극재를 만들 때 수산화리튬 형태의 리튬이 필요하다.

국내 배터리 업계가 이런 수산화리튬을 중국에서 수입하는 것은 리튬을 포함한 세계 배터리 소재 상류 산업(업스트림)을 중국이 절대적으로 장악하고 있기 때문이다. 수산화리튬의 규모가 제일 크다. 여기에 코발트, 흑연 등 다른 배터리 핵심 소재에서도 중국이 차지하는 비중은 크다. 

이에 따라 중국 의존도를 낮추려는 국내 배터리 업계의 움직임이 활발하다. 포스코퓨처엠은 양극재의 핵심 원료인 리튬을 포스코그룹이 투자 및 운영하는 아르헨티나 염호를 통해 확보하고 있다. 여기에 광양 리튬 공장에서 생산하는 수산화리튬을 공급받아 내재화율을 높여나가고 있다. 니켈 역시 포스코그룹 내 니켈 전문기업 SNNC 등에서 생산하는 양극재용 황산니켈로 자체 조달을 할 계획이다. 

포스코그룹의 아르헨티나 리튬 공장. 포스코 제공

LG에너지솔루션은 호주 시라와 천연 흑연 공급에 관한 업무협약을 맺었다. 이에 2025년부터 양산하는 천연흑연 2000t 공급을 시작으로 규모를 지속해서 확대해 나갈 방침이다.

SK온도 미국 소재 업체 우르빅스와 손잡고 배터리 음극재 개발에 나서고 있다. SK온은 우르빅스가 정제한 흑연을 바탕으로 한 음극재를 자사 개발 배터리에 적용한 뒤 성능을 함께 연구·개선해 나갈 계획이다. 2014년에 설립된 우르빅스는 배터리용 친환경 천연흑연 가공 기술을 보유한 미국 기업이다. 

정부는 지난 2월 배터리와 관련해 33종의 핵심광물을 선정했다. 현재 80% 이상인 리튬, 코발트, 흑연 등의 중국 의존도를 2030년까지 50%대로 낮춘다는 계획이다. 이를 위해 해외자원 개발 투자세액공제를 재도입하고, 30개 자원보유국과 공급망 협력을 강화한다고 발표했다.