▲ 세계적으로 전기차 배터리용 흑연 부족 현상이 심화될 전망이다.(자료:프로젝트블루, 로이터)

전기차 시장이 급속도로 커지면서 배터리 필수 소재인 흑연의 공급 부족이 2025년부터 본격화 될 것이라는 전망이 나왔다. 특히 우리나라는 거의 대부분의 흑연을 중국으로부터 수입하고 있어서 안정적인 공급망 구축이 시급한 상황이다.

세계적인 탄소중립 요구에 따라 전기차, 재생에너지 등 보급이 확대됨에 따라 관련 핵심광물 공급망 확보가 그 어느 때보다 중요해지고 있다. 에너지 시장 조사업체인 SNE리서치에 의하면 2021년 대비 2030년 글로벌 전기차 시장은 10배, 배터리는 13배의 성장이 예상되고 있다. 특히 전기차는 내연기관차 대비 6배의 광물이 소요 되고 있는데, 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2040년까지 원료 광물 수요는 2020년 대비 약 4배 이상 급증할 것으로 전망 되고 있다.

핵심광물은 특정국에 매장·생산이 집중돼 있고 대체재 확보가 어려워 주요 수입국 간 핵심광물 확보 경쟁이 심화되고 있다. 최근 러-우 전쟁, 미국의 인플레이션 감축법, 유럽의 핵심원자재법 발표, 미국과 중국의 패권 경쟁 가속화 등으로 인해 동맹국 중심으로 공급망이 재편되는 상황은 우리 기업에 큰 부담이 되고 있다. 우리나라는 광물 수요의 약 95%, 대부분을 해외수입에 의존하고 있기 때문이다.

특히, 흑연은 전기차 배터리 4대 구성 요소 중 하나로, 가장 널리 사용되는 리튬이온배터리의 음극 소재로 사용된다. 전기차 한 대당 약 50~100kg의 흑연이 배터리 팩 음극에 사용되는데 이는 배터리에 들어가는 리튬의 약 2배에 달하는 가장 큰 단일 부품으로 대체품이 없다.

전기차 시장 확대로 세계적인 흑연 공급부족 현상은 날로 심화될 전망이다. 최근 원자재 시장 조사업체인 ‘벤치마크 미네랄 인텔리전스’는 2035년도 세계 흑연 수요는 지난해 대비 6.5배에 달할 것으로 예상했다. 다른 시장 조사기관인 ‘프로젝트 블루(Project Blue)’는 2025년도부터 본격적인 흑연 공급 부족이 시작되고, 2030년까지 전 세계적으로 78만톤의 수급 불균형이 발생할 것으로 예측했다.

현재 전 세계 흑연 공급의 거의 대부분을 중국이 담당하고 있는 것은 공급 불안정성을 높이는 주요 요인이다. 흑연은 천연흑연과 인조흑연으로 나뉘는데, 천연흑연은 지하에서 캐내며 인조흑연은 2500°C 이상의 고열을 가하는 화학 공정을 통해 만들어 낸다.

현재 중국은 천연흑연 채굴의 80%를 차지하고 있는 세계 최대 흑연 생산국이다. 중국 외 탄자니아, 모잠비크, 캐나다, 마다가스카르 등에서 흑연이 채굴되고 있지만, 처리·가공 공정의 70%가 중국에서 이뤄지고 있어 중국이 세계 흑연 공급망에 미치는 영향은 절대적이다.

미국 지질조사처의 발표자료에 의하면, 2022년 미국에서는 천연흑연이 생산되지 않았고 오대호와 북동부 지역에 있는 약 95개의 미국 회사들은 지난해에는 약 1억4,000만 달러 상당의 흑연 7만2,000톤을 소비했다. 같은기간 미국은 8만2000톤의 천연흑연을 수입했으며, 2018~2021년 동안 전체 흑연 수입의 33%를 중국에서 수입했다.

우리나라는 지난해 천연흑연의 수입액 7,195만달러 중 89.6%를 중국에서 조달했다. 전국경제인연합회의 조사에 따르면 지난해 배터리 광물의 중국 의존도는 △천연흑연 94% △리튬 87.9% △희토류 85.7% △코발트 72.8%로 흑연이 가장 높았다.

미·중 갈등, 러·우 전쟁 등의 여파로 원자재의 안정적인 공급망 구축과 다변화를 위한 기업들의 노력은 필수적이 됐다. IRA를 의식한 테슬라, 메르세데스 벤츠, 토요타, 포드 등 자동차업체들은 중국 외에 마다가스카르와 모잠비크에서 흑연을 구하기 위해 나서고 있다. IRA는 배터리에 사용되는 리튬·니켈·망간·흑연·코발트 등의 필수 광물이 최소 40%가 미국 또는 미국과 자유무역협정(FTA)을 체결한 국가에서 채굴·가공 된 경우에만 보조금을 지급하기 때문이다.

테슬라 경우 흑연을 확보하기 위해 모잠비크의 광산을 운영하는 Syrah Resources 와의 거래를 체결했으며, 메르세데스 벤츠의 배터리를 만드는 Stellantis, Renault 유럽 배터리 생산업체들은 호주의 광물업체인 Talga와 공급 계약을 체결했다.

우리나라도 올해 2월 ‘핵심광물 확보전략’을 발표하며 공급망 안정화를 위해 노력하고 있다. 특정국 의존도를 50%로 완화하기 위해 광산개발 시설·수입 자금 등에 대해 여신·보험을 지원하고, 해외자원개발에 대한 투자세액공제 재도입, 개발 실패 시 손금 인정 범위 확대·해외 자회사 배당금 세 부담 완화를 추진한다.