바이든 2차전지 전기차 배터리 주요 광물 (차이나 리스크)

 

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주요 광물 1 : 니켈
2021년 현재 글로벌 니켈 매장량은 9,400만톤이며, 인도네시아와 호주에 각각 2,000만톤, 브라질에 1,600만톤이 매장되어있 는 것으로 추정된다. 미국 지질조사국이 추정한 글로벌 니켈 생산량은 2020년 연간 250만톤이고, 이 중 미국 업체의 생산량은 1.6만톤에 불과하다. 현재 니켈 최대 수요처는 스테인레스이며 2040년까지 그러한 흐름 유지될 가능성이 높다. 배터리에 주로 사용되는 황산 니켈 수요는 2020년 20만톤에서 2040년 300만톤으로 증가할 전망이다. 2030년에는 리튬이온배터리가 글로벌 황산 니켈 수요의 90%를 담당할 것이라는 언급이 있었다. 2040년에는 폐배터리를 통한 니켈 추출이 글로벌 황산 니켈 비축량 의 절반 이상을 차지할 것으로 전망된다.
미국은 전체 니켈 수요의 68%를 우방국인 캐나다, 노르웨이, 호주, 핀란드로부터 수입하고 있다. 다만 배터리에 필요한 고순도 니켈(Class 1 Nickel)의 경우 우방국 수입 비중이 현저히 낮은 것으로 추정되며, 향후 3~7년간 심각한 공급 부족이 심화될 가 능성이 높다. 특히, 코발트와 달리 현재 기술 개발의 방향이 니켈 비중을 높이는 데 집중하고 있어 공급 부족이 더욱 심화될 수 있다는 점, 미국이 현재 니켈 관련 투자를 진행하고 있지 않은 반면, 중국이 선제적으로 인도네시아에 수십억 달러를 투자하고 있다는 점을 백악관은 우려하고 있다.
인도네시아는 장기간 최대 니켈 원광 생산국 지위를 유지할 전망이다. 인도네시아는 자국내 가공 시설 확충 유도하기 위해 니켈 원광 수출을 2020년 1월부터 금지했고, 현재 중국 다수 기업과 일본 1개 기업이 인도네시아에 가공 시설 투자를 진행 중이다.

 

주요 광물 2 : 리튬
리튬은 광산, 염호, 사막 등에서 추출된다. 미 지질조사국은 경제성 있는 리튬 가채 매장량을 약 2,100만톤으로 추정했다. 참고 로 현재 연간 글로벌 리튬 생산량은 약 8.2만톤이다. 매장 형태 별 비중은 염호 66%, 광산 26%이며, 염호는 대부분 아르헨티 나와 칠레에 위치해있다. 2,100만톤 기준 국가별 매장 비중은 칠레 44%, 호주 22%, 아르헨티나 9%, 중국 7%, 미국 4%, 캐나 다 3% 순이다. 생산량 기준으로는 호주가 글로벌 최대 생산국이며, 호주 리튬 생산량의 89%가 중국으로 수출되고 있다. 가공 리튬(탄산리튬 혹은 수산화리튬) 시장은 중국이 시장을 장악하고 있으며 가공 시설의 절대 다수는 중국에 위치해있다. 미국 내 리튬 가공 시설은 사실상 전무하다.

주요 광물 3 : 코발트
현재 글로벌 코발트 매장량은 710만톤으로 추정되며 글로벌 매장량의 50%가 콩고에 집중돼 있다. 콩고는 채굴 및 노동 환경이 국제 관행에서 벗어나 있는 데다 중국이 콩고 광산 채굴에 지배력을 행사하고 있다는 점이 리스크 요인이다. 콩고 코발트 매장 량은 미국의 65배 수준이다. 콩고(50%), 호주(20%) 이 외 국가 중 글로벌 코발트 매장량의 7% 이상 보유한 국가는 없다. 7% 미만 매장 지역 중 주요 국가로 잠비아, 뉴칼레도니아, 러시아, 캐나다 등이 있다.
현재 글로벌 정제 코발트의 52%가 배터리에 사용되고 있다. 이외 코발트의 주요 사용처는 합금 분야다. 배터리용 코발트 수요 는 2020년 10만톤에서 2040년에는 15만톤~70만톤까지 증가할 전망이다. 코발트 역시 배터리 Recycling 통해 많은 부분을 재활용할 수 있을 것으로 전망된다. 2050년까지 전자기기, 전기차 등으로부터 발생하는 배터리 Recycling 통해 코발트 수요량 의 약 26~44%를 담당할 수 있을 것으로 전망된다.
배터리 기술 개발의 방향이 코발트 함량을 줄이고 니켈과 망간 비중을 높이는 쪽으로 진행되고 있으며, 미국 에너지부로부터 투 자를 받는 R&D 프로그램 역시 Cobalt-free 배터리 개발에 노력을 기울이고 있다.
전세계에서 한 해에 채굴되는 코발트 중 70%가 콩고에서 추출되며, 그 다음으로는 러시아가 5% 비중을 차지한다. 콩고 코발트 수출량의 84%가 중국으로 향하고 있다. 중국의 코발트 매장량은 8만톤 수준으로 미국의 5.5만톤과 비교하면 크게 다르지 않는 반면, 글로벌 코발트 정제 시설의 72%가 중국에 위치해있다. 위와 같은 코발트 시장 상황에 근거해 백악관은, 향후 미국이 Upstream 대응 과정에서 단순히 R&D에 집중하기보다 외교 및 환경 등 종합적인 부분을 고려해야 한다고 강조한다.

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기타 광물 : 흑연
인조 흑연의 경우 천연 흑연 대비 에너지밀도가 약 10% 열위에 있지만 수명이 더 길다는 장점이 있다. 최근 기업들은 인조와 천연흑연을 섞는 방식을 활용하고 있다. 인조 흑연이 천연 흑연 대비 원가가 약 50% 비싸지만 최근에 빠르게 절감되고 있다. 미국은 정유 화학 정제 산업 강점을 바탕으로 인조 흑연 공급을 주도하고 있다.


기타 광물 : 망간
국가별 글로벌 망간 생산 점유율은 남아공 28%, 호주 18%, 가봉 15%, 중국 7%, 브라질 6% 순이다. 망간은 철강 산업에서 수 요의 대부분이 발생한다. 망간은 생산 시설이 전 세계적으로 고르게 분포되어 있으며 망간 공급을 주도하는 단일 국가가 없다. 테슬라 전기차에 탑재되는 파나소닉의 NCA 배터리처럼 망간을 대체한 제품의 시장 규모도 크다.

기타 광물 : 구리
구리는 리튬이온전지 무게의 약 16%를 차지하는 소재다. 칠레가 최대 생산국이며 페루, 중국, 콩고, 미국 역시 주요 생산국이 다. 중국은 글로벌 구리 생산량의 39%를 정제한다. 미국은 연간 구리 채굴 및 정제량이 각각 1,200톤, 910톤으로 적지만, 매 장량은 약 4.8만톤으로 충분한 매장량을 보유하고 있다. 구리의 경우 건설, 전자 기기, 운송업 등 다양한 시장에서 수요가 발생 한다는 점이 향후 가격 불안정성을 야기할 수 있는 요인이다.

위험요인

위험 요인 : 결론은 중국

1) 생산 인프라 및 인력 부족 : 원자재별 매장량의 많고 적음과 무관하게 전반적인 가공 및 정제 시설이 부족한 점이 미국 입장에서는 위험 요소다.

2) 해외 의존도 : 연간 글로벌 생산량 중 한 국가가 차지하는 비중이 60%를 넘는 소재는 리튬(호주 60%), 코발트(70% 콩고), 흑연(중국 68%)이다. 연간 글로벌 정제량 중 한 국가가 차지하는 비중이 60%를 넘는 소재는 리튬(중국 60%), 코발트(72%)다. 중국은 과거에도 희토류 수출 금지를 통해 무역 보복을 한 경험이 있기 때문에 향후 미중 무역 분쟁 심화 과정에서 배터리 서플라이 체인 소재 수출 금지를 협상 카드로 활용할 가능성이 있다.

3) 중국 보조금 : 미국 배터리 업체들은 중국 업체들이 광물을 시장 가격 보다 매우 낮게 판매한다고 이야기한다. 중국 정부 보조금 덕분이다. 중국 정부는 지금까지 중국 배터리 관련 업체들에게 약 110조원 이상의 보조금을 집행해온 것으로 추정된다. 철저히 중국 업체들에게만 보조금을 지급함으로써 이들이 해외에서 경쟁력을 확보하는 데 도움을 주고 반대로는 해외 업체들이 중국 내에서 경쟁하는 것을 어렵게 만들고 있다.

4) 품질 리스크 : 미국 업체들은 중국 소재 업체들이 공급하는 전구체가 품질 수준이 낮으며, 최근 세대가 아닌 이전 세대 제품을 공급한다고 지적했다.

▶ 3. 글로벌 시장 상황 : 중국의 높은 Midstream 시장 점유율 경계

중국은 Upstream(원자재) 시장 점유율이 23%에 불과하지만, Midstream과 Downstream 시장은 매우 높은 점유율을 확보해 사실상 시장을 통제하고 있다. 중국의 단계별 시장 점유율은 정제 및 가공 80%, 양극재 및 음극재 66%다.

 

 

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