【SMM 분석】중국 리튬 배터리 재활용 공정 및 블랙 매스 시장 현황 분석

리튬 배터리 현황:

전기차 산업의 급성장과 재생에너지 저장 수요 급증으로 전 세계 리튬 이온 배터리 재활용 폐기물의 생산 및 폐기량이 폭발적으로 증가하고 있습니다. 세계 최대 전기차 시장인 중국은 두 가지 도전에 직면해 있습니다. 증가하는 폐배터리를 적절히 처리하는 동시에 리튬, 코발트, 니켈 등 전략 금속을 재활용하여 광물 자원 의존도를 낮춰야 합니다. 또한 중국은 현재 전 세계 리튬 배터리 재활용 분야를 주도하며, 배터리 해체·파쇄부터 습식 정제까지 전 공정을 아우르는 70% 이상의 재활용 능력을 보유하고 있습니다. 현 단계에서 재활용 원료 공급이 부족하여 시장 가격 결정권은 주로 상류 공급 업체에 있습니다. 업계는 블랙매스 수출입 정책이 공식 완화되면 중국이 리튬 이온 배터리 블랙매스의 세계 주요 수입국으로 전환될 가능성이 높다고 전망합니다. 한편 정부는 2025년 8월 1일부터 리튬 이온 배터리 재활용 블랙매스 원료 및 재생 철강 수입을 개방할 것이라고 발표했으나, 이들은 고형 폐기물로 분류되어서는 안 되며 다른 재활용 원료와 혼합될 수 없습니다.

리튬 배터리 재활용 공정:

리튬 배터리 재활용 공정을 이해하는 것이 중요합니다. 이 공정은 주로 전처리, 습식 제련, 소재 재생의 세 가지 핵심 단계로 구성됩니다. 전처리 단계에서는 배터리 방전(보통 염수 침지 또는 전문 방전 장비 사용)을 통해 안전 위험을 제거해야 합니다. 이어서 기계적 파쇄를 통해 블랙매스, 금속, 플라스틱 등으로 분해하고, 자력 선별, 공기 선별, 와전류 선별 등 다양한 기술로 정밀 분리합니다. 블랙매스 순도는 92% 이상이어야 다음 단계로 진행할 수 있습니다. 금속 추출 단계에서는 현재 두 가지 주요 공정 경로가 있습니다. 습식 제련 공정은 산 침출로 블랙매스를 용해한 후 용매 추출 기술로 코발트, 니켈 등 유가 금속을 선택적으로 분리하고, 최종적으로 침전을 통해 탄산리튬을 얻습니다. 전체 공정은 폐수 배출 제로를 달성하며 수취율이 비교적 높습니다. 건식 제련 공정은 고온 용융으로 금속을 추출하지만 니켈과 코발트 회수에는 효과적이나 리튬 수취율이 낮습니다. 어떤 공정을 사용하든 추출된 금속 소재는 업계 표준을 충족하기 위해 심층 정제를 거쳐 생산 사이클에 원활히 복귀해야 합니다. 현재 업계 주류는 파쇄·선별과 습식 제련을 결합한 공정으로, 종합 금속 수취율이 95%를 넘습니다. 에너지 소비를 30% 절감할 수 있는 직접 재생 기술이 등장했지만 현재는 구조가 온전한 전극 소재에만 적용 가능합니다.

블랙매스 시장 현황:

중국 블랙매스는 염 기반 가격 체계로 책정됩니다. 블랙매스에는 리튬, 니켈, 코발트의 세 금속 성분이 포함되어 있으며, 각 금속 함량은 특정 기준 가격에 대응되고, 1%의 금속 함량은 다양한 환산 비율에 따라 실제 가격으로 환산됩니다. 구체적 환산율은 리튬 18.79%, 니켈 22%, 코발트 20.5%입니다. 니켈을 예로 들면, NCM 블랙매스의 니켈 함량은 황산니켈 시세를 기준으로 먼저 22% 니켈 환산율로 나눈 후 해당 할인 계수와 함량을 곱합니다. 리튬과 코발트의 가치 계산도 동일한 방식을 따릅니다. 블랙매스의 최종 총 가치는 세 금속 성분의 각 기준 가격을 환산율로 나눈 후 할인 계수를 곱한 값들의 합계입니다. SMM은 최근 블랙매스 가격 상승이 주로 원자재 가격 동반 상승에 따른 변동이라고 분석하며, 현재 전반적 시장 상황은 크게 변하지 않았다고 전합니다.