세계 각국이 내연기관차를 전기차로 전환하는 정책을 추진하면서 배터리를 재활용하는 방안에 대한 고민도 커지고 있다. 전기차를 늘리고 내연기관차를 줄여 이산화탄소(CO₂)를 감소시킬 수 있지만 폐 배터리에서 추출한 원료로 배터리를 생산하는 것만으로도 CO₂ 배출을 낮출 수 있다.
세계 최대 전기차 시장은 중국이다. 2015년 이후 전기차 시장이 커지면서 중국 자동차 배터리 재활용 산업도 빠르게 성장했다. 2025년까지 중국에서 수명을 다해 회수되는 전기차 폐 배터리는 78만톤에 달할 것으로 예상된다. 전기차 생산량이 많아지면서 덩달아 배터리 핵심 원자재 가격도 치솟고 있다. 완성차 제조사가 재활용 전문업체와 협업해 폐 배터리에서 자원을 회수하는 이유다.
독일 완성차 제조사 BMW와 중국 브릴리언스의 합작사인 BBA(BMW Brilliance Automotive)도 배터리를 재활용하고 있다. 기후 중립성을 달성하고 폐쇄 재활용 루프에서 보조 재료의 사용을 대규모로 확대하기 위해 노력하고 있다.
BBA는 중국에서 최초로 전기차에 더 이상 사용할 수 없는 고전압 배터리에서 원료를 회수해 재사용하기 위한 폐쇄 루프를 구축했다. 폐 배터리를 해체하고 배터리 셀에서 니켈, 리튬, 코발트 원료 등을 높은 비율로 회수하는 게 관건이다. 용량이 100㎾h인 배터리에서 평균적으로 약 90kg의 니켈, 리튬 및 코발트를 추출할 수 있다. 이 중 대부분이 니켈이다. 이를 통해 회수한 원료는 새로운 배터리 셀 생산에 사용한다. 폐쇄 루프 재료 사이클은 자원을 절약함과 동시에 새로 추출한 1차 재료를 사용하는 것 대비 이산화탄소(CO₂) 배출도 70% 감소시킨다.
BBA는 이를 위해 고전압 배터리 추적 시스템도 구축했다. 배터리 수명 주기를 원활하게 모니터링 할 수 있도록 돕는다.
우선 BBA는 반환받은 배터리의 지속 사용할 수 있는지 평가한다. 잔류 용량이 높은 배터리는 BBA 지게차 또는 전기차 충전기에 전력을 공급하는 고정형 에너지 저장 장치에 사용한다. 하지만 재사용할 수 있는 수명이 남지 않았다면 재활용한다. 추출한 원료는 새로운 셀로 태어난다.
배터리를 제대로 폐기하지 않는다면 환경 오염이 우려되고 귀중한 원자재 자원까지 낭비될 수 있다. 이러한 이유로 BMW 그룹은 공급업체와 함께 △Re:think △Re:duce △Re:use △Re:cycle네 가지 원칙에 따라 배터리 원료 재활용률을 극대화한다. BMW 그룹은 전기차 'iX' 고전압 배터리에도 재활용 작업을 통해 추출한 니켈을 부수적으로 사용하고 있다.
BMW 그룹은 올해 판매 차량의 최소 10%를 완전 전기차로 채울 계획이다. 늦어도 2030년까지 전 세계 매출의 절반 이상을 완전 전기차로 전환할 예정이다. MINI와 롤스로이스 브랜드는 2030년대 초부터 완전 전기차만 판매한다.
박진형기자 jin@etnews.com
