전기차 LFP 전성시대의 그림자…"재활용 돈이 안 된다"

재활용 비용 대비 편익 낮아…정부 '생산자책임재활용제 적용 검토' 주목

[프라임경제] 그야말로 LFP(리튬·인산·철) 배터리 전성시대다. 작년 기준 전 세계 전기차 탑재 비율이 절반을 넘어섰다. 저렴한 데다 수명이 길고 화재 위험성도 낮아서다. 

하지만 장점만 있는 것은 아니다. 특히 재활용 경제성이 없는 것으로 나타나 폐배터리 처리 문제가 숙제로 떠오르는 모습이다.

그동안 LFP 배터리는 중국 업체들이 주도해 왔다. 이 때문에 중국산 이미지가 강했다. 하지만 한국이 주력해온 삼원계 배터리 대비 가격이 지난해 기준 40% 이상 싸고, 안전하다고 평가돼 완성차 업체들이 불황을 뚫기 위해 내놓는 보급형 전기차의 표준으로 자리 잡았다.

이에 따라 작년 글로벌 전기차 중 LFP 배터리 탑재 비율이 55%까지 치솟았다. 고정형 에너지저장장치(ESS)의 경우는 작년 설치된 물량의 90% 이상이 LFP 배터리를 탑재했다. 그만큼 여러 분야에서 대세로 떠올랐단 얘기다.

국내에서도 외국산 자동차를 중심으로 LFP 배터리를 탑재한 차 비율이 높아지는 추세다. 기후에너지환경부 의뢰로 한국환경공단이 작성한 보고서에 따르면 LFP 배터리를 탑재한 신규 전기차 비율은 △2022년 2.0% △2023년 13.3% △2024년 26%였다.

문제는 재활용이다. 최근 "돈이 안 된다"는 얘기가 나올 정도의 평가가 나와 주목된다. 기후부에 따르면 국립환경과학원이 지난해 진행한 'LFP 배터리 재활용 가치 평가'에서 전기차용 LFP 배터리 1팩을 재활용하는 경우 비용 대비 편익(B/C) 값이 0.44였다.

전기차 충전 공간. = 조택영 기자

비용 대비 편익이 1 미만이면 어떤 행위를 할 경제적 타당성이 없다는 것을 의미한다. 삼원계 배터리 대표 격인 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리는 같은 조건에서 재활용 비용 대비 편익이 1.06인 것으로 나타났다.

국내에서 배터리 종류별 재활용 비용 대비 편익 값이 산출된 것은 이번이 사실상 처음이라 더욱 이목이 쏠렸다.

LFP 배터리의 재활용 경제성이 낮게 나오는 핵심 이유는 유가 금속 함량이 적어서다. LFP 배터리 구성 물질 중 회수할 경제적 가치를 지닌 물질은 리튬이다. 하지만 함유율이 통상 2~3% 수준에 그친다.

반면 NCM 배터리는 전체 50~60%를 차지하는 니켈과 코발트 등 유가 금속 함유율이 LFP 배터리보다 훨씬 높다.

LFP 배터리는 유가 금속 함량이 적어 분쇄해 블랙매스로 만든 뒤 산성용액으로 녹여 리튬 등을 추출하는 일반적인 배터리 재활용 방식으로는 경제성이 확보되지 않는 것으로 알려졌다.

또 화학 용액을 사용해 필요한 물질을 녹여내 추출하는 습식법의 경우 금속 물질이 든 폐수가 발생하는데, LFP 배터리는 이 폐수를 처리하는 비용이 배터리에서 회수할 수 있는 유가 금속 가치를 뛰어넘을 수 있다.

이에 따라 정부는 고심이 깊어진 모습이다. 매립·소각되는 경우가 많아서다. 특히 LFP 배터리를 많이 쓰는 중국에선 폐배터리를 대부분 매립하는 것으로 알려졌다. 국내도 상황이 크게 다르지 않을 수 있어 정부는 생산자책임재활용제 적용을 검토 중이다.

생산자책임재활용제는 제품 판매·수입업자에게 출고·수입량의 일정 비율을 재활용하도록 의무를 부과하는 제도다. 이를 이행하지 않으면 부담금을 매긴다.

기후부는 이달 중 연구용역을 발주해 LFP 배터리 자체를 생산자책임재활용제 대상 품목으로 지정할지, LFP 배터리를 탑재한 전기차·ESS 등 제품을 대상으로 할지 검토한다는 방침이다.

이외에도 LFP 배터리 유가 금속 회수율 개선과 경제성을 확보하기 위한 연구와 사업이 지속되고 있는 만큼, 향후 LFP 배터리 재활용 시장이 활성화될지 관심이 집중되고 있다.