- 글로벌 리튬 생산은 상위 6개 기업이 전체 생산의 약 60% 가량을 차지하고 있다.

- 15년전만 해도 배터리용 리튬 수요는 전체 리튬 가운데 19%에 불과했기 때문에 메이저 광산업체들의 진출이 제한적이었다.

- 전세계 제련 리튬 화합물 생산의 65%를 중국이 차지하고 있는데 이는 염호 및 경암에서 리튬을 추출하는 기술을 확보한 상황에서 제한적인 환경규제와 낮은 생산원가 때문에 가능했다.

- 특히 수산화리튬의 경우 중국 점유율이 75%에 달한다.

- 한국 입장에서는 배터리용 리튬을 전량 수입에 의존하고 있고 특히 중국으로부터의 수입이 64%에 달하기 때문에 국내 자체 리튬 양산 확대가 필수적으로 앞서 언급한대로 POSCO홀딩스의 역할이 더욱 중요해질 전망이다.

- 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.

- 니켈 제련에서도 습식 공정 확대가 예상되는데 지난 5월 인도네시아 정부는 고순도 니켈 사프로라이트 광석 고갈에 대응하기 위해 건식 제련소 신규 건설을 제한하기로 결정했다. 참고로 현재 인도네시아에서 추진 중인 니켈 제련 프로젝트는 모두 습식 방식을 채택했다

- 리튬을 정광에서 추출하는 경암형 방식도 습식 제련 방식에 기반을 두고 있다. 경암형 리튬 추출엔 습식방식인 산처리법과 알칼리 처리법이 사용되는데 산처리는 황산을 주된 용매로, 알칼리는 소다회와 석회석을 함께 사용해 배소와 침출을 거듭해 고순도 리튬을 추출한다.

- 건식 제련이 열을 가하는 방식이었다면, 습식 제련은 정광을 화학약품에 용해한 뒤 전기 분해를 통해 금속을 추출한다

- 주로 저품위나 용융하기 힘든 광석 등에 습식 제련을 적용하고 있으며, 화학적 친화력이 큰 금속일 때에는 습식으로 중간물질을 만들어 빼내기 쉬운 원소상태로 만든다.

- 오늘날 구리, 아연 등 원소의 제조에도 습식 제련이 실시되는데 특히 아연은 황산을 용매로 하는 습식 제련으로 대량 생산된다

- 최근에는 폐배터리 회수 과정에서 습식공정이 주목받고 있다. 대량 생산 측면에서는 건식공정이 유리하지만, 추출된 슬래그는 리튬 순도가 낮아 해당 공정에선 리튬 회수가 불가능하다.

- 습식 제련은 건식 제련을 거친 슬래그와 전처리를 거친 폐배터리에서 과산화수소를 통해 수용액 상태를 만들어 리튬과 코발트 등의 고순도 금속 추출을 가능하게 만든다.

한국 입장에서는 배터리용 리튬을 전량 수입에 의존 하고 있고 특히 중국으로부터의 수입이 64%에 달한다. 따라서 국내 배터리 공급업체들 입장에서는 중국의 광석 제련 공급망의 빈자리를 대체할 수 있는 국내 업스트림 업체들을 확보 하는 것이 급선무이다.

롯데케미칼 LBM USA와 롯데알미늄USA는 지분율 각각 70:30으로 미국 내 최초 양극박기지를 설립했다. 2025년 완공을 목표로 총 3.6만톤이 지어지며, 정상 가동 시 매출액은 3천억원 가량이 예상된다.

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참고로, 롯데알미늄의 양극박은 배터리 셀 3사가 주요 고객이며, 삼성SDI향 비중이 높은 것으로 파악된다. 2021년 롯데알미늄은 조일알미늄과 양극박 원재료 공급에 대한 MOU를 맺기도 했다.

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2021년 5월 롯데케미칼은 충남 대산 전해액 유기용매 투자를 발표했고, 2023년 하반기 완공을 목표로 2.1천억원을 투자해 연산 EC 3.8만톤, DMC 7만톤 규모의 공장을 짓고 있다.(EMC(에틸 메틸 카보네이트), DEC(디 에틸 카보네이트))

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이번 대산 투자에 이어 배터리 고객사가 위치한 미국/독일 등에서의 투자도 기대된다. 2022년 6월 롯데케미칼은 미국 루이지애나주 Lake Charles, 독일 Marl 등에서 Sasol과 사업 추진을 위한 MOU를 체결한 바 있다.

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약 30만톤/년의 EO를 보유한 Sasol이 및 원재료를 공급하고 롯데케미칼의 EMC/DEC 기술력을 접목하는 방식으로 진행될 전망이다. EO는 폭발성이 강해 이동이 어렵다는 특성 때문에, 전해액 유기용매 공장은 EO 생산과 인접한 곳에 지어져야 한다. 또한 최근 미국 IRA 법안의 Tax Credit 대상에 솔벤트가 해당하기 때문에 이에 대한 수혜도 가능하다.

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2022년 기준 일진머티리얼즈의 동박 Capa는 6.4만톤(한국 익산 2.4만톤 + 말레이 4만톤) 이나, 말레이(IMM테크놀로지)의 3~4공장 총 2만톤은 2021년 말 완공되고 5월부터 가동을 시작해 2022년 말 기준 말레이 Capa는 총 4만톤에 달하게 된다. 3~4공장의 실적은 3Q22부터 실적에 반영된다. IMM테크놀로지는 추가적으로 6천억원을 투자해 2024년까지 5만톤을 추가 증설할 계획이다. 2024년 총 11.4만톤(한국 2.4만톤 + 말레이 9만톤) 체제를 갖추게 되는 셈이다 

- 롯데케미칼은 다소 늦은 감은 있으나 최근 일진머티리얼즈의 지분 53.3%를 인수하면서 의미 있는 배터리 소재 플레이어로서의 참전을 선언했다

- 롯데케미칼은 그룹 내에 흩어져 있는 각종 전지소재 사업을 한데 묶기 위한 작업을 진행 중이다.

- 전지소재 사업단을 신설했고, 2022년 6월에는 미국 내 배터리 소재 투자 지주사인 LBM USA(Lotte Battery Materials USA)를 델라웨어주에 설립했다.

- 롯데케미칼 LBM과 롯데알미늄 Lotte Aluminium USA는 3,300억원을 투자해 2025년 상반기 양극박 3.6만톤 생산 합작법인을 설립할 계획(롯데케미칼 지분율 70%)이다

- 향후 일진머티리얼즈 또한 LBM을 중심으로 재편될 것으로 보인다.

- 롯데케미칼 배터리 소재사업은 1) 미국에서의 사업 경험과 원료 조달 이점 등을 바탕으로 IRA 법안의 수혜를 누릴 수 있으며 2) 일진머티리얼즈 인수를 통해 고객사와 경쟁하지 않는 구도를 만들어 갈 수 있다는 것이 최대의 장점이라 할 수 있겠다.

LG그룹의 리튬 조달 전략: 해외업체 장기계약 및 POSCO홀딩스 협업 

언론을 통해 파악 가능한 장기공급 계약 물량은 2026년 기준 4.3만톤으로 LG화학 양극재의 니켈 필요량을 감안할 때, 장기공급 계약 비중은 현재 60%내외에서 26% 까지 하락한다. 

LGES의 수산화리튬, 정광/염호 계약은 LG화학보다 더 큰 규모이며 2026년 기준 9.4만톤 수준이다. 하지만, 이 또한 현재 장기공급계약 비율 23%에서 2026년 27%로 크게 개선되지는 않는다. 또한 자급율은 물론 0%다. 

바로 이 대목이 우리가 POSCO홀딩스와 LGES의 MOU를 의미 있게 생각하는 이유다. POSCO홀딩스는 지분을 82% 보유한 호주 필바라 포스코리튬솔루션을 통해 수산화리튬 4.3만톤을 생산할 계획이며, 포스코아르헨티나 는 Humbre Muerto 염호에서 2025년 수산화리튬 5만톤을 생산할 예정이다 

2030년 리튬 생산량 목표치는 30만톤이다. 2027년 기준 포스코케미칼의 양극재 Capa 50만톤을 가정 하면 수산화리튬은 30만톤이 필요한데, 이 중 60%인 18만톤을 POSCO홀딩스로부터 조달할 계획임을 감안하면 대략 5만톤이 외부 판매가 가능하다. 

- LGES의 Capa는 2022년 200GWh에서 2026년 567GWh로 3배 가까이 늘어날 전망이다.

- 이에 따라, 양극재의 필요량(NCM 811 기준)도 2022년 28만톤에서 2026년 79만톤으로 대폭 늘어난다.

- LG화학이 지금까지 발표한 양극재 Capa 전망을 감안하면 양극재 내재화율은 2022년 30% 초반에서 2026년에도 비슷한 수준으로 유지될 가능성이 높다.

- LG화학의 양극재 Capa 또한 2022년 말 기준 8.8만톤에서 2026년 26만톤으로 약 3배 가량 증가할 전망이기 때문이다

- 이는 2022년 하반기 신규 가동되는 청주 No.4(3만톤)에 이어 2025년 완공예정인 구미 6만톤(화유코발트 자회사와 JV. LG화학 51%: B&M 49%), 잠재적인 북미/유럽향 증설 가능성 등을 감안한 수치다

- LGES의 공격적인 수주 행보와 양극재 내재화율의 추가 상향을 위해서라도 LG화학의 양극재 추가 증설 발표는 이어질 가능성이 높다.

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- 2022년 LG화학의 전구체 내재화율은 50~60% 로 추정되는데, 2025년~26년 구미 양극재 공장 및 북미/유럽 공장이 완공되는 시점의 그것은 30~40%로 큰 폭 하락한다

- LG화학은 현재 30% 내외인 하이니켈 양극재 비중이 2023년부터 대폭 늘어날 가능성이 높다. 하이니켈 양극재의 크랙 등 물성 한계를 극복하기 위한 전구체 자체의 Bi-Modal(소입자-대입자 혼합), 단결정 전구체 수요 증가 등 전구체의 기술력이 곧 양극재의 기술력이라는 측면에서 전구체의 내재화는 필연이라는 판단이다

- 실제 LG화학은 니켈 함량 70% 이상의 하이니켈 양극재에 대해서는 전구체 단계부터 직접 개발 해오고 있는 것으로 파악된다.

- LGES의 Capa는 2022년 200GWh에서 2026년 567GWh로 3배 가까이 늘어날 전망이다.

- 이에 따라, 양극재의 필요량(NCM 811 기준)도 2022년 28만톤에서 2026년 79만톤으로 대폭 늘어난다.

- LG화학이 지금까지 발표한 양극재 Capa 전망을 감안하면 양극재 내재화율은 2022년 30% 초반에서 2026년에도 비슷한 수준으로 유지될 가능성이 높다.

- LG화학의 양극재 Capa 또한 2022년 말 기준 8.8만톤에서 2026년 26만톤으로 약 3배 가량 증가할 전망이기 때문이다

- 이는 2022년 하반기 신규 가동되는 청주 No.4(3만톤)에 이어 2025년 완공예정인 구미 6만톤(화유코발트 자회사와 JV. LG화학 51%: B&M 49%), 잠재적인 북미/유럽향 증설 가능성 등을 감안한 수치다

- LGES의 공격적인 수주 행보와 양극재 내재화율의 추가 상향을 위해서라도 LG화학의 양극재 추가 증설 발표는 이어질 가능성이 높다.

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- 2022년 LG화학의 전구체 내재화율은 50~60% 로 추정되는데, 2025년~26년 구미 양극재 공장 및 북미/유럽 공장이 완공되는 시점의 그것은 30~40%로 큰 폭 하락한다

- LG화학은 현재 30% 내외인 하이니켈 양극재 비중이 2023년부터 대폭 늘어날 가능성이 높다. 하이니켈 양극재의 크랙 등 물성 한계를 극복하기 위한 전구체 자체의 Bi-Modal(소입자-대입자 혼합), 단결정 전구체 수요 증가 등 전구체의 기술력이 곧 양극재의 기술력이라는 측면에서 전구체의 내재화는 필연이라는 판단이다

- 실제 LG화학은 니켈 함량 70% 이상의 하이니켈 양극재에 대해서는 전구체 단계부터 직접 개발 해오고 있는 것으로 파악된다.

삼성SDI 양극재 내재화 비중 50% 목표 달성 가능 전망

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- 삼성SDI는 수직계열화의 핵심이자, 1,2차 계열화의 연결고리 산업인 양극재 내재화 비중 50%를 목표로 에코프로비엠과의 JV 통해 추진 중이라는 점에서 긍정적이다.

- 현재 진행 중인 CAPA 증설 스케줄 감안할 때, 양극재 내재화 비중 50% 목표 달성 가능할 것으로 판단한다

- 배터리 제조 과정에서 그 중요성이 가장 큰 광물 자원 5개(리튬, 니켈, 코발트, 망간, 구리) 에 대한 매장, 생산, 제련 시장 점유율을 보면 상위 3개 국가의 점유율이 매우 높음을 알 수 있다.

- 매장량 기준으로 살펴보면, 상위 3개 국가 점유율은 리튬 76%, 니켈 61%, 코발트 72%, 망간 79%, 구리 43%로 상위 국가들로의 집중도가 매우 강하다.

- 생산량 기준으로 살펴보아도, 상위 3개 국가 점유율은 리튬 90%, 니켈 58%, 코발트 81%, 망간 72%, 구리 53%로 일부 국가에 집중돼 있다.

- 이보다 큰 문제는 제련 시장의 점유율이다. 제련 시장 역시 상위 3개 국가 점유율은 리튬 99%, 니켈 79%, 코발트 99%, 망간 100%, 구리 %로 상위 국가들로의 집중도가 강한데, 문제는 해당 시장내 중국의 점유율이 리튬 59%, 니켈 65%, 코발트 82%로 압도적이라는 점이다

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