- 고려아연은 이미 오랜 기간 동안 아연을 포함한 주요 전통적인 비철금속 생산을 통해 습득한 습식 제련 기술들을 2차전지 관련 광물들의 제련 및 폐배터리 재활용까지 적용 범위를 확대 적용할 것으로 기대된다.

- 일반적인 아연 제련은 아연 황화광을 산화배소하여 산화물로 만든 뒤, 공정에서 발생하는 이산화황 가스를 황산으로 전환하여 습식방식인 황산침출-전해채취를 통해 가공된다.

- 이미 계열사 켐코는 고순도 니켈에 황산을 첨가해 황산니켈을 생산 중으로 지난해 기준 세계 8위 수준의 생산능력을 보유하고 있다

- 폐배터리 습식 제련 과정에서도 고려아연은 경쟁력을 보인다. 기존 폐배터리 습식 제련은 배터리 팩을 셀까지 해체해서 분쇄 후 블랙파우더로 만들지만, 고려아연은 건습식융합기술을 확보해 배터리 팩을 모듈까지만 분해하고 건식로에 직접 투입하는 공정 단순화로 비용 효율성을 가진다.

2차전지 재활용 관련된 기업은 올해 상장된 성일하이텍(365340)과 새빗켐(107600)이 대표적이다. 습식 제련 기술을 바탕으로 공모 자금을 통해 재활용 설비 확충에 나서고 있다. 기존 상장자들 중에서는 고려아연(010130), 코스모화학(005420) 등이 사업 다각화를 모색하고 있다. 에코프로(에코프로CNG)와 포스코홀딩스(포스코HY클린메탈)는 비상장 자회사를 통해 재활용 사업을 확대하는 중이다.

리사이클링 설비의 경우 빠르면 1.5 년 내 증설이 가능한 것으로 알려져 있기 때문에 리드 타임이 긴 광산 개발에 대한 직접 투자 보다 접근이 용이하다고 판단한다 . 최근 2 년간 한국 배터리 업체와 소재 업체는 리사이클링에 대한 투자를 지속해왔으며 , LG 에너지솔루션과 LG 화학은 미국의 배터리 리사이클링 업체 Li Cycle 의 지분 확보를 통해 리사이클된 니켈 물량을 일부 확보한 상황이다. 

포스코그룹의 경우 포스코 HY 클린메탈 포스코 화유코발트 JV) 이 포스코케미칼의 양극재 설비가 위치한 광양에 연간 1 만톤 규모의 리사이클링 공 장 완공을 앞두고 있으며 , 삼성 SDI 는 한국 배터리 리사이클링 1위 업체 성일하이텍과 협업을 추진 중이다

현재국내 리사이클링 산업 협력 현황

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1) LG에너지솔루션은 LG화학과 함께 라이사이클 (Li Cycle)에 지분투자를 하고 고려아연, 성일하이텍, 새빗켐 등과 협력 중이다 . 삼성 SDI는 성일하이텍, 엘앤에프는 레드우드머티리얼즈와 협업하는 방식이다.

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2) 에코프로비엠은 계열사 에코프로 CNG 에서 리사이클링을 담당하고 에코프로이노베이션은 리튬전환사업을 하고 있다 . 코스모신소재는 모회사 코스모화학이 리사이클링 사업을 하고 있다.

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3) SK온은 모회사 SK이노베이션이 리사이클링 사업을 준비 중이고 성일하이텍과도 협력중이다 . 포스코케미칼은 모회사 포스코홀딩스가 리사이클링 자회사 PLSC 를 설립했는데 성일하이텍이 폴란드에서 공장을 건설하고 포스코 HY클린메탈이 제련을 할 예정이다

리사이클링은 기계적 전처리, 건식제련, 습식제련의 공정으로 구분

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- 리사이클링의 공정의 핵심은 크게 기계적 전처리, 건식제련, 습식제련이다. 여기서 습식제련은 필수적으로 들어가며 기계적 전처리와 건식제련 중 하나는 필수적으로 포함이 되고 때로는 두 공정 모두 포함될 수 있다

- 즉 리사이클링 공정은 1) 기계적 전처리-건식제련-습식제련, 2) 기계적 전처리-습식제련, 3) 건식제련-습식제련 3가지 방식이다.

- 전처리 공정은 기계적 전처리로 폐배터리를 방전한 후 파분쇄하여 블랙파우더(BP)로 만드는 것이다

- 이후 후공정은 바로 습식제련으로 가느냐, 건식제련을 거치고 가느냐로 나눌 수 있다

- 건식제련으로 가게 되면 철강산업의 제련처럼 고온 공정을 통해 불순물을 제거하고 금속만 남긴다.

- 이후 습식제련을 통해 산/염/화학 반응 등으로 원하는 금속을 추출한다. 때로는 기계적 전처리를 생략하고 바로 건식제련 후 습식제련을 하기도 한다.

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- 기계적 전처리를 하게 되면 알루미늄, 구리 등 일부 부산물들을 회수할 수 있고 리사이클링에 불필요한 물질들은 제거할 수 있어 제련 과정의 회수율을 향상시킬 수 있다.

- 건식제련은 공정의 진행속도가 빠르고 습식제련 대비 작은 공간만 필요하며 효율성이 높다는 장점이 있다. 다만 용광로를 가진 고온시설이기에 초기 투자비용 부담과 소규모 용량에는 불리하고 가스 배출 등 환경 문제 등이 단점이다

- 그래서 제련기업들도 습식제련으로 리사이클링에 진출 후 건식제련 공정으로 넘어갈 것으로 예상된다.

- 습식제련은 건식제련대비 에너지가 적게 들고 저용량도 가능하다는 장점이 있다. 하지만 공정 부지가 커야 하고 페수처리 등 비용이 발생하는 점이 단점이다.

- 새빗켐은 폐배터리 전처리 공정을 통해 추출되는 블랙파우더를 매입하여 NCM(니켈/코발트/망간)을 혼합액 형태로 제조하여 전구체 업체에 공급하고 있다

- 동사의 유가금속 회수율은 95%인 업계 최고 수준이며 NCM을 액상 형태로 공급하여 공정 간소화가 가능하기 때문에 PEER 대비 원가 경쟁력이 높다

- 주요 고객사로 하이니켈 전구체 생산 기업인 이엠티를 포함하여 LG화학, 포스코케미칼, 엘앤에프 등의 유수 기업에 소재를 공급하고 있다.

- 2021년 매출액 333억원을 기록하였으며, 사업부별 매출 비중은 폐배터리 재활용 68%, 폐산 재활용 32%이다.

- 새빗켐은 지난 3월 LG화학으로부터 전구체 복합액의 납품을 승인받아 LG화학과 고려아연의 합작법인인 한국전구체주식회사(켐코) 향으로 전구체 복합액을 공급하는 MOU를 체결했다

- LG화학으로부터 원재료를 공급받고 전구체 복합액을 켐코에 납품하는 구조다.

- 공모자금 중 190억원을 사용하여 설비 증설이 진행될 예정으로 증설 완료 시 새빗켐의 CAPA는 3만톤으로 현재 대비 3배에 달하는 생산능력을 갖출 전망이다. 

- 이에 전구체 복합액 매출액은 2022년 207억원->2023년 423억원->2024년 839억원으로 예상한다

- 새빗켐의 전구체 복합체는 미국 기업인 Ascend Elements의 제품과 유사한 제품으로 파악된다. 상장되지 않아 직접적인 비교 분석은 어렵지만, Ascend Elements의 특허 기술인 ‘Hydro-to-Cathode’ 또한 고객사의 니즈에 맞게 NCM을 직접 재배합하여 액상 형태로 공급되는 차세대 기술로 소개되고 있다