글로벌 배터리 수요로 인해 원자재 공급이 고갈되고 있습니다.

일반적인 집이나 직장에는 휴대전화, 시계, 노트북, 태블릿, 콘솔, 가전제품, 도구, 스피커, 자전거, 스쿠터 등 약 10개의 배터리가 있습니다. 그리고 그들은 모두 전력에 동일한 리튬 이온 기술을 사용합니다. 이러한 배터리의 단점은 가격이 비싸고 용량이 제한되어 있으며 시간이 지남에 따라 효율성이 떨어진다는 것입니다. 높은 비용은 6개 광산 국가(중국, 호주, 콩고, 칠레, 남아프리카 및 인도네시아)가 독점하고 있는 화학 원소의 전 세계 매장량이 제한되어 있기 때문입니다. 이 배터리의 주요 성분은 코발트, 바나듐, 몰리브덴, 니켈, 구리, 흑연, 망간 등입니다. 전기 자동차의 생산량이 증가하고 간헐적으로 재생 가능한 에너지원으로 생성된 에너지를 저장해야 하는 필요성이 문제를 더욱 악화시켰습니다. 유럽연합 집행위원회 JRC(공동연구센터)의 연구에 따르면 이렇게 많은 배터리에 필요한 원자재가 충분하지 않다는 결론이 나왔습니다.

국제통화기금(IMF)에 따르면 2050년까지 배터리 소비 증가로 인해 배터리 원자재 수요는 가용 매장량보다 30~40% 더 높아질 것으로 예상된다. 스페인 바스크 지방 정부가 자금을 지원하는 전기화학 및 열 에너지 저장 연구 센터인 CIC energiGUNE은 "적시에 협력적인 결정이 필요하다"고 경고합니다.

탄소배출 제로 정책도 수요를 견인하고 있습니다. 향후 7년 동안 5천만 대의 전기 자동차(EV)가 유럽 도로를 주행할 것으로 예상되며, 2050년까지 EU 도로에서 예상되는 2억 7천만 대의 자동차 중 거의 모두가 전기 자동차여야 합니다.

EV는 배터리 수요의 주요 동인일 수 있지만 다른 요인도 있습니다. Innoenergy의 스마트 그리드 및 스토리지 책임자인 Johan Söderbom은 최근 BatSum23 회의에서 "현재 전기 이동성은 배터리 시장에서 1위를 차지하고 있지만 [풍력 및 태양광과 같은 간헐적 재생 에너지원에서 나오는] 고정 전력에 대한 수요를 과소평가해서는 안 됩니다."라고 말했습니다. " EU는 20년 안에 EV 수요가 1.5테라와트시(1조5000억와트)에 도달할 것으로 예상하고, 고정형 배터리는 80~160기가와트시를 생산해야 합니다.

JRC 보고서는 "고정형 시스템의 비용은 시스템 요소의 추가 비용으로 인해 전기 자동차 배터리보다 저장된 에너지의 킬로와트시당 훨씬 더 높다"고 밝혔습니다. 해결책은 인산철리튬(LFP), 나트륨(Na-이온), 바나듐 레독스 흐름(redox-RFB) 배터리 등 배터리 개발에 투자하는 것이다.

이러한 새로운 배터리 기술은 중요한 원자재에 대한 의존도를 줄여줄 것입니다. 전 세계 리튬의 80% 이상이 칠레, 호주, 중국에서 생산되며, 콩고민주공화국은 전 세계 코발트의 60% 이상을 공급합니다. 그러나 이것이 유일한 관심사는 아닙니다. "우리는 배터리를 더 스마트하게 만들어야 합니다. 이를 위해서는 셀 센서 및 자가 수리 기능과 같은 특정 측면을 개선해야 합니다."라고 류블랴나 대학(슬로베니아)의 연구원이자 유럽 배터리 이사회 회원인 Robert Dominko는 말했습니다. 2030+ 이니셔티브.

JRC 보고서는 리튬 이온 기반 기술이 가까운 미래에 시장에서 최고의 자리를 차지할 것이라고 언급하고 실행 가능한 대안의 장점과 단점을 자세히 설명합니다.

리튬철인산염(LFP). 이 기술은 더 저렴하고 오래 지속되며 더 안전하며 값비싼 코발트와 니켈을 포함하지 않습니다. 이는 이동성 및 고정식 응용 분야에서 입지를 다지고 있으며 더욱 중요한 전력원이 될 것입니다. 하지만 니켈-망간-코발트(NMC), 니켈-코발트-알루미늄(NCA) 배터리에 비해 에너지 밀도(부피 대비 저장용량 비율)가 낮다. 가장 큰 단점은 재활용 체인의 가치가 낮고 EU의 제조 능력이 제한적이라는 것입니다.

니켈-망간-코발트(NMC). 코발트를 적게 사용하는 고가의 배터리입니다. 주요 장점은 높은 재활용 가치이지만, 유럽 생산망에서는 눈에 띄게 나타나지 않습니다. 코발트를 덜 사용하고 니켈을 더 많이 사용하는 배터리는 자동차 산업에서 널리 사용됩니다.