2023. 5. 4. 18:39ㆍ경제
안녕하십니까 가위블입니다. 전기차 배터리 핵심광물 제3장 기술동향에 대해서 포스팅 하도록 하겠습니다.
제3장 기술 동향
3.1 탐사 및 정·제련 동향
(탐사) IoT 접목 및 원격/무인 탐사 기술 첨단화 추진으로 정확도를 높이고, 심부자원 및 인프라 열악지역에 대한 자원개발 R&D 추진
● (미국) Geometrics사의 magarrow 등 탐사의 정확성과 효율성을 높이기 위해 드론 중심 무인항공시스템을 활용하여 자원탐사 시스템 고도화
● (EU) 기초 지질, 해양 지질, 광물 자원 등 범유럽 지질 DB를 구축하였으며, 환경친화적 기술개발 및 현장 실증, 심부탐사 및 심부채굴을 위한 스마트 기술, 열악지역 탐사를 위한 로봇 기술 활용 등에 대한 R&D 추진
● (한국) 무인항공시스템 활용 탐사시스템 개발. 인공지능 등 스마트기술 활용 탐사 R&D를 추진 중이나 일부 특정 광물에 한정
(정･제련) 배터리 주요 광물들의 수요 급증에 대응하기 위해 고품위화, 생산시간단축 등에 대한 기술개발이 중점적으로 추진 중
● (일본) 니켈 제련법 중 하나인 HPAL(High Pressure Acid Leaching)기술을 도입하여 상대적으로 부존량이 많은 산화광으로부터 Class 1 니켈을 제련하는 기술을 확보
● (한국) 염호에서 첨가물로 인산리튬을 추출한 후 가공공정을 통해 탄산리튬으로 전환하는 침전 인산리튬 추출 기술 개발
● (프랑스) 금속 수산화물 또는 산화물층에 삽입된 리튬을 추출하는 이온 교환 추출 기술 개발
● (기타) 용매를 사용해 희석시킨 물에서 리튬을 회수하는 용매 추출 방식, 나노기술을 이용해 리튬을 회수하는 나노필터 추출 방식 등을 개발
3.2 재활용 동향
재활용 기술은 상용화된 제련기술을 기반으로 하는 노하우 산업으로, 최근 해체 자동화, 회수율 향상 등 경제성 향상을 위한 연구개발이 중점적으로 진행
● (한국) 기업/출연연 중심으로 사용후 배터리 재활용 기반을 갖추고 글로벌 경쟁력을 확보하고 있으나, 향후 이슈가 될 팩 해체 자동화, LFP 배터리 재활용, 저가 유용자원 회수 등에 대한 기술개발은 미미하게 진행 중
- 사용후 배터리의 유가금속(코발트, 니켈, 리튬, 망간, 구리 등) 회수 기술은 상용화 단계에 진입하였으며, 자동해체에 대한 연구를 실험실 수준으로 기술 확보(성일하이텍)
- 배터리 해체시스템, 방전, 파쇄 공정, 화학적 처리공정 등 사용후 배터리 재활용에 대한 전주기적 연구를 진행 중(지질연) - 친환경적 건식･용융기술을 통한 메탈 파우더 생산으로 現 10~15일정도 소요되는 블랙 파우더 공정을 단순화하였고, LFP 배터리의 리튬 및 구리를 경제적으로 확보하기 위한 연구개발을 추진 중(영풍)
- 사용후 배터리의 탄산리튬을 추출하기 위해 열처리 후 증류수를 활용하여 리튬을 선택적으로 분리 뒤 전기흡착식으로 결정화하는 기술을 개발(두산중공업)
- 영국 Aurelius의 폐배터리 전처리기술을 활용하여 사용 후 배터리에 대한 평가와 분해 및 유가금속 회수 공정을 파일럿 플랜트 규모로 개발(셀젠)
● (중국) 사용후 배터리 세계 1위 시장임은 물론 배터리 재활용에 대한 압도적인 기술 경쟁력과생산 capa.를 확보하고 있으며, 주도권 유지를 위한 미래 기술에 대한 투자도 활발히 진행 중
- 주로 습식제련 공정을 도입하고 있으며, 최근 LFP 배터리 재활용, 팩 단위 재활용 등 차세대 재활용 기술개발을 진행 중 (BRUNP/화유코발트/GEM)
- 로봇을 이용한 사용후 배터리 팩 자동해체 기술을 확보하여 데모 버전으로 시연 (화유코발트)
● (유럽) 업력이 깊은 주요 제련 기업을 중심으로 다수의 기업들이 사용후 배터리 주도권 확보를위해 사업을 추진 중
- 리튬, 니켈, 코발트 등 유가금속을 회수하고, 슬래그의 경우 건설재료로 활용하거나 추가 공정을 통해 희토류를 회수할 수 있는 건･습식 복합 제련 공정 기술 확보 (벨기에, Umicore)
- 재활용 프로그램인 리볼트(Revolt)를 통해 사용후 배터리 재활용 사업을 진행 중이며, 2021년 재활용 금속이 신규 채굴된 금속과 동등한 성능을 낼 수 있음을 입증 (스웨덴, 노스볼트)
- 전처리 장비가 탑재된 이동식 컨테이너를 이용하여 현장에서 분쇄 후 블랙파우더 형태로 운송하는 방식을 채택하고 있으며, 양극재는 물론 흑연 및 전해질을 포함하여 최대 96%까지 재활용을 하기 위한 연구개발을 추진 중 (독일, Duesenfeld) l
● (미국) 미국의 경우 Li-cycle, Redwood Materials 등 스타트업 중심으로 기술력을 확보하고 있는 단계
이상으로 포스팅을 마치도록 하겠습니다.
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