▲ 전기차 1대당 원재료 함량(단위 : Kg/대, 자료 : SNE리서치).

전기차 산업 발전을 위해서는 기술력이나 생산 능력보다 원재료의 확보와 안정된 공급선 구축이 우선이라는 주장이 나왔다.

한국광물자원공사는 10일 서울 인터코티넨탈 호텔에서 ‘해외광물자원개발 협의회’ 창립총회를 갖고 ‘해외광물자원개발과 4차 산업혁명’을 주제로 세미나를 진행했다.

주제발표에서 김병주 SNE리서치 상무는 ‘전기자동차 시장 성장에 따른 리튬전지용 원재료 시장 전망’을 발표했다.

김병주 상무는 “배터리 기업들이 기술력이나 생산 능력보다 원재료의 확보와 안정된 공급선 구축이 이차 전지 사업 성공의 핵심 요인이 될 것”이라며 “원재료의 공급 부족 가능성이 전기차 시장의 발전을 저해할 수 있다”고 말했다.

SNE리서치에 따르면 전기자동차용 리튬이온이차전지(LIB) 생산 업체들도 생산 능력을 대거 늘리고 있는 것으로 알려지고 있다. 테슬라의 기가 펙토리는 35GWh의 생산 능력을 목표로 1단계 공장은 이미 양산에 돌입했으며, 150GWh 까지 생산 능력을 늘릴 것으로 전해졌다.

중국의 CATL, BYD, 한국의 LG화학 등 선도 업체들도 2020년까지 각각 50GWh의 생산 능력 확보를 목표로 하고 있다.

유럽의 Terra E, North Volt 등 신생 업체들도 35GWh 이상의 생산 능력을 갖추기로 하고 투자를 진행하고 있다.

SNE리서치에 따르면 글로벌 전기자동차용 LIB 생산 능력은 2020년에 569GWh에 달하며, 2025년에는 1,000GWh에 육박할 것으로 전망되고 있다.

전기차에 들어가는 원재료의 양을 살펴보면 테슬라의 모델 S를 기준으로 차량 한대에 리튬이 7.7Kg, 니켈이 53.5Kg, 코발트가 10Kg, 구리가 26.6Kg 이 필요하다.

김병주 상무는 자동차용 LIB 수요 증가에 따라 원재료 수요도 증가할 것으로 봤는데 2025년까지 리튬, 코발트는 30배, 니켈은 90배 증가할 것으로 전망했다.

정대진 한국광물자원공사 과장은 ‘리튬, 코발트 수급동향’을 발표했다. 이에 따르면 전세계 리튬 광물의 매장량은 약 1,447만톤으로 추정되며, 칠레 52%, 중국 22%, 아르헨티나 14%, 호주 11% 등 상위 4개국이 99%를 보유하고 있는 것으로 나타났다.

또한 전세계 리튬 광물의 생산량은 전기차용 LIB 수요의 증가로 2015년 3만1,500톤에서 2016년 3만5,300톤으로 12% 증가한 것으로 나타났다.

특히 최근 5년간 배터리용 탄산리튬의 가격은 2012∼2014년 기간에 톤당 4만위안(RMB) 수준이었으나, 2015년 하반기부터 가격이 급상승하면서 2016년 4월에 17만8,000RMB로 최고치를 기록했다가 점차 하락해 2016년 10월 12만7,000RMB로 하락한 이후 다시 상승해 2017년 9월16만2,000RMB까지 상승한 것으로 분석됐다.

리튬의 경우는 주요 업체들이 시장을 지배하고 있어 신규 업체 진입이 어렵고, 공급이 쉽게 늘어날 수 없는 상황인 것으로 파악되고 있다.

코발트의 경우는 콩고DRC, 호주, 쿠바 3개국이 전세계 매장량의 70%를 점유하며, 코발트 광물 생산량은 콩고 DRC , 중국, 캐나다, 러시아 등 4개국이 70%에 달하는 것으로 나타났다. 특히 콩고DRC는 매장량의 49%, 생산량의 54%를 점하면서 코발트 광물의 절대적인 위치를 점하고 있으나, 분쟁이 끊이지 않는 등 매우 불안한 국내 및 주변국들의 사정으로 인해 코발트 공급 및 가격의 불안정 요소가 되고 있다.

니켈의 경우 69%가 스테인리스 스틸용으로 사용되고 현재 전지용 니켈은 3%에 불과하지만, 2025년에는 30%로 늘어날 것으로 전망되고 있다. 이런 가운데 페로니켈, NPI 등은 전지용으로 사용할 수 없고, 순도 높은 배터리용 니켈은 전체 생산량의 15%에 불과해 향후 니켈 확보 전쟁이 치열하게 전개될 것으로 예상되고 있다.

현재 2020∼2022년의 전기차용 전지는 kg당 320wh의 고 에너지 밀도의 LIB가 사용될 것으로 보이며, 2022년부터 전고체 전지가 기대되나 2030년까지는 LIB가 대세를 보일 것으로 전망되고 있다.

이 때문에 LIB 원재료를 안정적으로 확보하기 위한 각 기업들의 선제투자도 활발히 진행 중이다. 중국의 낙양 몰리브데넘은 코발트 최대 광산인 TENKE의 지분 80%를 인수해 자원 확보에 나섰고, 중국 전지업체 CATL도 코발트 KATANGA 광산을 보유한 최대 기업인 글랜코어와 장기 계약을 체결한 것으로 전해졌다.

독일의 폭스바겐도 코발트 확보전에 뛰어들었고, 폭스바겐을 비롯한 독일의 자동차 3사도 전기차 시대를 선언하며, 배터리 관련 자원 확보에 열을 올리고 있는 것으로 알려지고 있다. 세계적인 LIB 생산업체인 LG화학도 최근 황산니켈의 안정적인 수급을 위해 생산업체인 켐코(고려아연의 자회사)의 지분을 10% 확보했다.