[배터리] 리튬배터리의 중요 원자재 리튬

 

 

리튬 확보 전쟁 

리튬 배터리 시장이 성장하면서 리튬 가격이 15년 대비 16년에 3배 이상 폭등함

 

앞으로 전기차 및 ESS 수요가 더 커질 것으로 예상되기 때문에 그 원료가 되는 리튬 확보의 전쟁이 시작되고 있음

게다가 중국의 전기차 생산 및 리튬 수요 급증과 수출 규제 영향으로 심해지고 있음

 

도요타, 테슬라, BYD 등 자동차 기업들은 전기차 시장에서 주도권을 강화 및 공급 불확실성 리스크 대비를 하기 위해 안정적인 리튬 확보에 나서고 있음

 

게다가 기존의 자동차 기업들도 전기차 및 소재로 사업 확장 관련 리튬 수요를 늘리고 있음

 

글로벌 자동차 시장 1위 기업 도요타는 전지 사업에 이어 리튬 광구 지분 투자까지 하고 있음

도요타 통상은 2011년에 호주의 광산 기업 오로코브레와 올라즈(Olaroz) 리튬 프로젝트를 추진하는 특수목적회사(SPC)를 공동 설립함

 

올라즈 광구는 2015년에 완공돼 연간 최대 1만7500톤 생산 능력(Capa)를 확보

향후 25년이상 채굴이 가능할 것으로 전망됨

도요타 통상의 지분은 25%이지만 합작시 계약 조건(오프테이크)을 기반으로 채굴량 100%를 확보

생산비용이 알버말(Albemarle), SQM 등 메이저 기업들에 뒤지지 않을 정도로 경쟁력이 있어 높은 수익성도 전망됨

 

리튬은 금속으로 보관하면, 반응성이 높아 위험하므로 수산화리튬(LiOH)이나 탄산리튬(Li2CO3)로 보관 및 거래함

 

리튬 수요량을 LCE(Lithium Carbonate Equivalent, 탄산리튬 상당)로 표기하는데 리튬금속 1㎏은 탄산리튬 5.322㎏에 해당한다.

2015년 3/4분기까지 중국 시장에서 순도 99.5% 이상인 탄산리튬 가격이 톤당 7590달러 수준이었으나 4/4분기부터 폭등하여 2016년 2/4분기에 2만5060달러로 3.3배나 올랐다. 탄산리튬 가격이 이토록 급등하는 이유는 전 세계적으로 탄산리튬 소비가 급격히 증가한다는 보고가 잇따르고 공급이 원활하지 못하기 때문

 

중국 정부는 대기 중 스모그를 없애기 위해서 전기차와 전기버스를 2020년까지 500만대로 늘리는 정책을 진행시키고 있다.

중국에서 전기버스는 전기차시장의 절반을 차지할 정도로 큰 시장이다.

 

[배터리 생산 공장 추가 현황]

 

BYD는 이미 10GWh 배터리 생산능력을 갖추고 있지만 2020년까지 34GWh 정도로 배터리 생산능력을 키우기 위해 매년 6GWh씩 규모를 늘릴 예정.

 

아이폰을 조립 생산하는 대만기업 폭스콘도 8억달러를 투자해서 안휘에 15GWh 규모의 공장을 세우고 있음

 

다임러 벤츠도 6억달러를 투자해서 LG화학 기술로 배터리 공장을 독일에 건설하기로 했다.

폭스바겐이 110억달러를 투자해서 테슬라의 기가팩토리보다 규모가 더 큰 배터리 공장을 짓기로 했다고 발표함

 

 지금까지 계획되었거나 새로 투자하기로 결정한 배터리 설비생산 규모를 합치면 2020년 초에는 210GWh 이상의 생산규모가 됨.

 

1GWh 용량의 배터리를 추가로 생산하려면 탄산리튬이 3000톤이 필요하다.

앞으로 150GWh만큼 증산을 한다면 전기차 배터리용으로만 적어도 탄산리튬 45만 톤 이상(리튬금속 8만4600톤 이상)을 추가로 생산해야 한다.

 

2015년에 전 세계 리튬금속의 생산량이 3만2500톤이었으므로 현존하는 리튬생산설비의 2.6배가 추가로 건설되어야만 한다.

 

리튬은 매장량도 많고 희소금속도 아니다

매장량이 1억톤에 달하며 납보다 매장량이 많다고 함

리튬이 귀한 이유는 희소금속이어서가 아니라 다른 소재로 대체될 가능성이 적고 수요가 증가하기 때문

 

앞에서 말했듯이 리튬의 가격은 오르고 있음

지난 해 글로벌 실물경제가 침체되면서 원자재 시장이 지속적으로 수축되고 있음에도 불구하고 리튬만은 가격이 폭등함

 

미국 지질조사국 자료에 의하면 전 세계에 매장된 리튬의 총량은 4070만톤 정도

매장 지역은 볼리비아 22.7%, 칠레 18.9%, 아르헨티나 16.4%, 미국 13.9%, 중국 13.6%, 호주 4.3%, 그리고 기타 지역에 10.2% 정도

이 중에서 경제성이 있는 가용 자원은 1400만톤 정도

 

연간 리튬금속 수요가 13만톤이 된다 해도 리튬 가용자원은 100년 이상 버틸 수 있는 양

 

문제는 생산공급 능력이다. 

탄산리튬은 SQM, FMC, Rockwood 등 3대 회사가 세계 시장의 56%를 점유하고 있는 공급자 주도 시장이다.

이 중 칠레의 SQM이 글로벌 생산량의 26%를 점유하고 있다. 16년 1/4분기 실적을 보고한 SQM 자료를 보면 1/4분기 매출이 62%나 증가했고 신규 매출이 급증할 것이라고 예상하고 있다. 최근 리튬 수요증가에 맞춰 리튬생산에 신규 진입한 기업들도 많이 늘어나고 있지만 수요증가폭에 비해 공급증가폭이 아주 적어서 향후 5~10년 이상 리튬의 품귀현상이 벌어질 가능성이 높다.

  

전형적인 전기차용 배터리는 음극재에 NCA(80% 니켈, 15% 코발트, 5% 알루미늄)와 리튬을 사용하고 양극재로 그래파이트(그래핀 나노튜브)을 사용한다.

또 에너지 저장용 배터리(예, 파워월)는 NMC(33% 니켈, 33% 망간, 33% 코발트)와 리튬을 사용한다.

이때 핵심원소로 첨가된 코발트는 희귀원소로 무한정 공급되지는 않는다.

현재도 정제된 코발트 금속의 49%를 배터리에 사용하고 있다.

배터리 수요가 급증하게 되면 코발트 품귀현상이 발생할 가능성이 높다.

 

전자기기나 전동기기에 채용되는 배터리는 크기가 작기 때문에 배터리에 들어가는 리튬금속의 양이 스마트폰 2~3g, 태블릿 20~30g, 노트북 30~40g, 전동드릴 40~60g 등으로 매우 적다.

 

하지만 전기차가 확산되면서 리튬 소비량의 단위가 달라졌다.

 

하이브리드 승용차라면 3~5㎏, 전기차는 20~40㎏ 그리고 전기버스엔 150㎏ 정도가 들어간다. 

작년부터 전기차 생산량이 급격히 늘어나면서 시장이 요동치고 있다.

 

 참고: 화학 신문, econovil, 유안타 증권

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