Special 차세대 배터리 핵심 소재 기술 개발 및 산업응용 동향(1)

이차전지 핵심광물 공급망 및 시장 동향 

김유정_한국지질자원연구원 미래전략연구센터 책임연구원

1. 자국 중심적 이차전지 공급망 구축을 위해 세계 각국 핵심광물 지정 

최근 중국, 인도네시아, DR 콩고 등 자국 내 자원을 독점화하거나 고부가가치화를 명분으로 생산 및 수출제한을 시행하고 무역 및 외교 갈등에 자원을 무기화하고 있다. 또한 기술변화 주기가 단축되고 있어 제품에 사용되는 원재료의 수요 변동과 가격변동의 불확실성이 증대되고 있으며 경제적 요인 외에도 사회 및 환경 이슈로 공급제약이 발생하는 사례가 빈번해지고 있다. 이러한 상황에서 가격 및 기술경쟁력이 중심이 되던 기존의 공급망 구조에서 COVID-19 이후 보건 및 물류 제한으로 인해 공급중단 사태가 발생하였다. 특정 국가에 특히 중국에 이차전지 원료-소재-제조 모든 공정이 집중된 것에 자원안보 위기 인식이 확대되기 시작하였다.
  이에 공급망 강화를 위해 해당 국가에서 경제적으로 중요한 핵심적 원료광물(Critical Materials 또는 Critical Minerals, 이하 핵심광물)을 선정하는 것을 시작으로 이에 대한 시장분석과 자원확보 전략(자원개발, 비축, 재활용, R&D) 수립, 자국 내 자원확보를 위한 제도 정비, 글로벌 협력 등을 시행하고 있다. 세계 각국의 핵심광물과 핵심광물 중에서도 중점대상이 되는 광물을 살펴보면, 리튬, 코발트, 니켈 등 이차전지의 원료광물이 주를 이루고 있다. 

표 1. 세계 각국의 국가 지정 이차전지 핵심광물

표 2 . 이차전지 원료광물 주요 생산지 (21년 기준)

그림 1. 세계 이차전지 공급망 구조(21년 기준)
 * 자료: USGS(2023), Mineral Commodity Information
  * 주) Li: 리튬, Ni: 니켈, Co: 코발트, Gr: 흑연, Cathode: 양극재, Anode: 음극재
  * 출처: IEA(2022), Global Supply Chains of EV Batteries

  ‘20년 후반부터 ‘With Covid-19’로 자원수요는 회복된 데 비해 공급제약은 계속되어 가격이 상승하기 시작하였고 ‘22년 러시아 침공 사태로 원자재 공급 우려로 최근 10년 이래 상당수 광종이 최고가를 갱신하였다. ‘10년의 가격과 대비하였을 때 니켈, 구리, 아연, 알루미늄 등의 베이스메탈은 약 1.5~2배가량 상승하였고, 리튬 및 코발트, 희토류 등은 앞서 언급된 지정학적 리스크에 수요 급증이 더해져, 5배에서 15배가량 상승하기도 하였다. 그리고 짧은 시간내에 가격이 급등하고 급락하는 등 가격의 변동성이 매우 확대되고 있다. 한편 니켈의 경우, 수급불균형 요인 외 금융적 자본의 금속자원시장 투입 확대로 가격 변동성 가중되기도 하였다2)2) 대규모 선물거래로 니켈이 2.8만 달러/톤(22.3.6)에서 10만 달러/톤(22.3.8)까지 이틀간 약 250% 급등하여 거래 일시 중단되었으나, 거래된 현물은 없는 일시적 현상으로 다시 급락하여 이전가격으로 회복
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그림 2. 이차전지 핵심광물 가격 변동(2010년=100)
* 자료: Argus

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