유럽은 자국 성장 동력 확보를 위해 탈탄소에 필사적이고, 미국과 한국 등도 생각보다 탈탄소에서 피봇하지 않았다. 신재생에너지 흐름이 지속된다면 배터리 수요는 전기차 외에도 ESS, 상용차 등에서 예상보다 더 커질 가능성이 있고, 탈 중국 배터리 밸류체인에서 귀해지는 리튬까지 고려한다면 국내 리튬 업체에는 진짜 히트가 아닐까?
우선 최근 IRA니 CBAM이니 점점 ESG에 관심이 커지는 시기다. 이런 정책적 흐름에 따라 신재생에너지로 전환할수록 리튬, 코발트, 니켈, 구리 등 주요광물에 대한 초과 수요가 나타난다. 기존 내연차, 화석연료을 통한 에너지 생산에서 EV, 신재생에너지로 변환될 경우 배터리, 태양광 패널, 풍력발전기 날개 등 광물 투입이 필요한 파츠가 늘어나면서 광물마다 다르지만 몇 배로 늘어난다고 한다.
제일 큰 증가율을 보이는 리튬은, 아무래도 전기차 핵심 광물이다 보니 빠르게 수요가 증가했고 더 증가할 예정이다.
**USGS(https://www.usgs.gov/): 미국 지질조사국
아래 자료를 보면 알겠지만, 대부분의 배터리 수요를 현재는 EV에서만 관측하고 있다. 이런 자료들이 만들어졌을 때보다 현재 신재생에너지에 대한 수요가 더 많아지고 있고, ESS 등의 분야에서도 예상치 못한 배터리 수요가 나타날 수 있다고 생각한다.
같은 말이지만 요즘 탄소니 뭐니 하면서 화석연료에 대한 경각심이 참 많다. 2017년 기준이긴 하지만, 전체 에너지 수요처 중에서 운송은 32%밖에 되지 않고, 결국 난방이나 각종 산업, 건물 등에서 나오는 에너지 수요를 신재생에너지로 충당하려면 결국 ESS에서의 초과 수요도 나타날 것이다.
사실 탈탄소니 뭐니 하는 것들에대해서 꼭 필요한 일이지만 이게 되려나 싶은 생각이 항상 있었다. 특히 한국에 사는 만큼 바람이 일년 내내 한 방향으로 부는 것도 아니고, 수력 발전 할 큰 강이 있는 것도 아니고, 태양광도 계절에 따른 일조량 차이도 크고 맨날 미세먼지에 땅도 좁으니까... 이게 되나.. 하는 생각이 들었지만 어 생각해보니 한국만 안 되는 거잖아?
실제로 최근 기술 발전으로 전기 전환 효율이 높아지고, 대규모 투자로 비용이 줄고, 각종 정책으로 규제와 지원을 해주고 해서 LCOE도 많이 낮아진 상태다.
그래서 화석연료와 에너지 패러다임 전쟁에서 신재생이 승리한다면? 사실 상 지금 이차전지는 전기차로만 생각해서 다들 테슬라! 배터리! 라고 하지만, 사실 진짜는 에너지를 둘러싼 석유 메이저와 신규 에너지 업체, 혹은 미국, 중국, 유럽, OPEC 간의 에너지 패권 전쟁이라고 하고. 배터리는 진짜 개떡상이다... 반도체와 배터리로 한국이 살아야 한다.
근데 신재생 발전과 ESS는 좋을 것 같은데 사실 전기차는 잘 모르겠다. 암튼 그래서 리튬 밸류체인을 보았다.
리튬은 크게 광산과 염호에서 채굴하고, 염호에 전 세계 리튬 매장량의 87%가 존재, 나머지는 경암에 내장되어 있다.
경암형은 광산에서 채굴되는 스포듀민이 대표적이며, 호주에서 주로 채굴된다. 염수형은 염호에서 자연 증발 후 염수 가공을 통해 추출하는 경우가 많고, 염호는 주로 칠레 아르헨티나 볼리비아에 존재한다.
경암에서 나온 스포듀민은 탄산리튬과 수산화리튬으로 모두 가공이 가능하고, 염호에서 나온 리튬은 탄산리튬으로만 가공이 가능하다. 이 때문에 염호에서 수산화리튬을 생산하는 데에는 추가 가공이 필요하여 비용이 증가한다. 2019년 기준 가공된 리튬의 약 50%가 탄산리튬(Li₂CO₃), 약 16%가 수산화리튬(LiOH), 약 14%가 스포듀민 정광(산화리튬: Li₂O), 나머지가 염화리튬 및 부틸리튬이다.
니켈은 통상 코발트, 망간과 결합해 전구체를 이룬 뒤 고온에서 리튬과 함께 녹여 합성시키면 양극재가 되는데, 니켈은 너무 높은 온도에서는 리튬과 합성이 잘 안 되기 때문에 니켈 함량이 높은 고용량 전기차 배터리에는 탄산리튬 대신 녹는 온도가 낮은 수산화리튬이 사용된다
따라서 수산화리튬은 하이니켈배터리, NCA(니켈·코발트·알루미늄), NCM(니켈·코발트·망간) 등에서 주로 사용되고, 탄산리튬은 리튬인산철(LFP) 배터리에 사용된다. 에너지 밀도가 높을수록 탄산리튬보다 수산화리튬을 사용한다. 현재 한국은 중국에 수산화리튬 수입의 84%를 의존하고 있다.
글로벌 주요 리튬생산 기업들은 위와 같다. 거의 다 상장되어 있다. ALB, SQM, Ganfeng Lithium(002460, SHE), Tianqi Lithium(002466.SZ) 등등...
아니 근데 Pilbara랑 SQM 이익률이 저게 맞나...? 물론 포스코는 철강이긴 하지만 ㅎㅎ 리튬 진짜 가격 겁나 올랐나 보다...
230203 교보증권 리포트에서 나온 내용으로는, Albermarle(미국)과 SQM(칠레)은 남미의 아타카마 염호(칠레), 우유니 염호(볼리비아), 무에르토 염호(아르헨티나)의 염수를 태양열로 증발시킨 다음, 소다회를 섞어 결정 화시켜 탄산리튬 가루를 생성한다.
이후, 주로 중국으로 수출되어 LFP 배터리에 사용되거나 추가 공정(수산화 칼슘 mix)을 통해 수산화리튬으로 가공된다. 그중, 수산화리튬은 주로 호주의 리튬 광석으로 생산되는데 호주의 Talison Lithium, Mineral Resources, 중국의 Ganfeng Lithium은 호주의 Greenbushes 광산에서 스포듀민과 리티아운모를 채굴한 다음, 광석로 제련을 위해 중국으로 수출한다.
전체 리튬 제련 시장의 65%를 차지하는 중국의 톈치리튬과 간펑리튬은 탄산리튬, 수산화리튬을 양극재 원료와 전해액에 마지막으로 사용되는 리튬 금속 및 염화리튬 등 최종 제품으로 만든 다음, 한국과 일본의 양극재 업체에게 판매한다.
IRA는 배터리의 광물·부품요건을 충족한 전기차에만 7천500달러의 세액공제 혜택을 제공하는데, 이 중 3천750달러는 북미 지역이나 미국의 자유무역협정(FTA) 체결국에서 채굴·가공한 핵심광물을 40%(2027년 80% 이상) 이상 사용한 배터리에만 적용된다. 국내 배터리 3사 + 해외 배터리 업체들 입장에서는 탈중국 밸류체인 배터리 생산을 위해서 수산화리튬 등의 광물 확보가 필수적이다.
국내의 수산화리튬 관련 회사들은 아래가 대충 검색했을때 나오고, 뭐 이거 말고도 소재 업체들은 발 하나씩 걸치려고 하는 것 같다. 포스코 가즈아~
POSCO홀딩스: 2018년 아르헨티나 옴브레 무에르토(Hombre Muerto) 리튬 염호를 인수 후 한국 광양, 살타시 인근에 건설 중인 하공정 공장을 통해 수산화리튬으로 제조할 계획. 필바라미네랄스로부터 리튬 정광 장기 공급 계약, 호주 광물개발업체 진달리리소스와 MOU을 맺고 광석과 염수에 이어 미국에서 점토 리튬 사업을 추진 중
에코프로: 이차전지 대장, 에코프로이노베이션에서 초고순도 탄산리튬과 수산화리튬의 분쇄/건조/가공, 전극 첨가제인 리튬니켈산화물을 제조 공급, 공업용 탄산리튬을 수산화리튬으로 전환하는 공정이 핵심 사업
해당 사업은 2021년 4분기부터 양산하기 시작하였으며, 2022년 들어서 본격화, 현재 CAPA 은 연간 13,000톤 수준, 올해 1분기 중 수산화리튬 2 공장을 착공할 것으로 전망됨에 따라 2024년 1분기부터 가동될 시 연간 26,000톤 수준으로 증가
대보마그네틱: 이차전지 소재 및 셀공정 등에 투입되는 탈철장비 전문업체, 수산화리튬 등 이차전지 소재 임가공 사업 진출, 수산화리튬은 기존 1동과 올해 3월 예정된 2동이 준공되면 1동과 합쳐서 총 CAPA 연간 30,000 톤으로 늘릴 예정. 최대 6개 동 부지 확보한 상태
강원에너지: 이차전지 양극재 제조 공정에 투입되는 전기히터 건조기 전문업체, 무수수산화리튬 생산 사업 진출, 무수수산화리튬 올해 연간 CAPA 10,000 톤까지 확대, 2025년까지 증설을 통하여 연간 CAPA 수준을 30,000 톤으로 늘릴 예정
근데 이렇게 보고 나니까 풍력 터빈, 휠이나 태양광 패널에 동시에 들어가는 금속류 생산하는 광산 있으면 그게 진짜 히트일듯
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