올해 글로벌 리튬 배터리 수요 전년 대비 30.9% 증가한 ‘928GW’
2030년 리튬 배터리 수요 3360GWh… 2022년 후 연평균 22% 고성장
최대 수요국 중국 이어 EU·미국·한국 순… 올해 중국·EU·미국이 전체 수요 80.2% 차지
2030년 양극재·음극재·분리막·전해질 등 4대 소재 글로벌 시장 1232억 달러
한국수출입은행 ‘글로벌 리튬 배터리 시장 및 공급망 동향’ 보고서
전기자동차의 폭발적 증가로 리튬 배터리 시장은 고성장을 지속할 것으로 전망되고 있다. 특히 리튬 배터리는 미래 에너지 기술의 핵심으로 부상하고 있어 향후 산업 주도권 확보를 위해서는 반드시 확보해야 할 기술이다. 차세대 핵심기술로 중요성이 커지고 있는 리튬 배터리의 안정적 생산 및 공급망 확보를 위한 각국의 경쟁도 치열하게 전개되고 있다. 한국수출입은행이 내놓은 ‘글로벌 리튬 배터리 시장 및 공급망 동향’ 보고서를 통해 글로벌 리튬 배터리 시장을 전망해보자. <변국영 기자>
▲리튬 배터리 수요
리튬 배터리 주 수요처는 전기자동차, 에너지저장장치(ESS), 소형 IT기기용으로 2022년 글로벌 리튬 배터리 시장 규모는 전년 대비 53.5% 성장한 709GWh를 기록했다. 2023년 글로벌 리튬 배터리 수요는 전년 대비 30.9% 증가한 928GW를 기록할 것으로 예상되고 있다. 전기자동차를 중심으로 리튬 배터리 수요가 급증하고 있는 가운데 2030년 리튬 배터리 수요는 3360GWh에 달해 2022년 이후 연평균 22%의 고성장을 지속할 전망이다.
지난해 전기자동차용 수요는 전년 대비 63.4% 증가한 546GWh이며 2023년 708GWh까지 증가할 전망이다. 전기자동차용 리튬 배터리 수요는 2022년 기준 전체 리튬 배터리 수요의 77%를 차지했다. 올해 승용차용 리튬 배터리 수요는 488GWh이며 트럭 등 상업용 38GWh, 버스용 20GWh에 이를 것으로 보인다.
2023년 승용차용 리튬 배터리 수요는 627GWh로 전년 대비 28.5% 증가할 것으로 예상되고 있다. 상업용 수요는 62GWh, 버스용 수요는 19GWh를 기록할 것으로 예상되고 있다.
2030년 전기자동차용 리튬 배터리 수요는 2,857GWh에 달해 전체 리튬 배터리 수요의 85%를 차지하며 글로벌 리튬 배터리 수요 증가를 견인할 것으로 보인다. 승용차용 2,249GWh, 상업용 574GWh, 버스용 34GWh로 전기자동차용 리튬 배터리 수요에서 승용차용 수요가 78.7%를 차지할 것으로 분석됐다.
지난해 에너지저장용 수요는 35GWh로 전체 리튬 배터리 수요의 4.9%를 차지했다. 태양광·풍력 등 재생에너지 보급이 늘어나면서 전력망 보호를 위한 에너지저장 수요가 늘어나고 있으며 데이터센터용 에너지저장장치에도 리튬 배터리가 도입되고 있다. 2023년 에너지저장용 수요는 전년 대비 80% 증가한 63GWh에 달할 것으로 예상되며 2030년 수요는 574GWh로 증가할 전망이다.
작년 소형 IT기기용 수요는 95GWh로 전체 리튬 배터리 수요의 13.4%를 차지했다. 과거 핸드폰·노트북 등 소형 IT기기용 리튬 배터리 수요가 전체 리튬 배터리 수요의 대부분을 차지했으나 전기자동차에 리튬 배터리가 적용되면서 수요 비중이 큰 폭으로 낮아졌다. 2023년 수요는 전년 대비 10.5% 증가한 105GWh에 달할 것으로 예상되며 2030년 수요는 137GWh까지 증가할 전망이다.
▲최대 수요국은 중국
지난해 리튬 배터리 최대 수요국은 중국으로 수요량은 313GWh이며 그 뒤를 이어 EU(153GWh), 미국(93GWh), 한국(13GWh) 순이었다. 지난해 중국은 전체 리튬 배터리 수요의 44.1%를 차지하고 있으며 EU 21.6%, 미국 13.1%, 한국 1.8%로 나타났다.
올해 수요 전망치 역시 중국 403GWh, EU 215GWh, 미국 135GWh, 한국 13GWh으로 전망되고 있다. 국가별 수요 비중은 중국 43.3%, EU 23.2%, 미국 14.5%, 한국 1.4%로 EU 및 미국 비중은 증가하고 중국 및 한국 비중은 소폭 감소할 것으로 예상됐다.
올해 국가별 리튬 배터리 수요는 중국 1370GWh, EU 744GWh, 미국 583GWh, 한국 53GWh이고 국가별 수요 비중은 중국 40.8%, EU 22.1%, 미국 17.3%, 한국 1.6%로 글로벌 리튬 배터리 수요는 중국, EU, 미국이 전체 수요의 80.2%를 차지할 전망이다.
지난해 LFP 양극재 수요는 263GWh로 전체 양극재 수요에서 37%를 차지하고 있으며 NMC(811), NMC(622)가 각각 108GWh, 103GWh를 기록했다. LFP 양극재는 가격 및 안전성 측면에서 우수한 평가를 받고 있으며 중국 배터리 업체들이 LFP 양극재를 주력으로 리튬 배터리를 생산하고 있다. 주행거리 등 성능 면에서 우수한 평가를 받고 있는 NMC 양극재가 그 뒤를 잇고 있다.
올해 주요 양극재 수요 전망은 LFP 330GWh, NMC(811) 124GWh, NMC(622) 120GWh로 전년 대비 각각 25.5%, 14.8%, 16.5% 증가할 것으로 전망됐다. 2030년 주요 양극재 수요 전망은 LFP 1,001GWh, NMC(955) 421GWh, LMFP 270GWh, NMCA 246GWh, NMC(811) 202GWh로 분석됐다.
시장에서 필요한 양극재 수요가 크게 변화할 것으로 예상되는 가운데 2030년 전체 양극재 수요 중 LFP 비중은 30%를 유지해 여전히 가장 많이 사용될 것으로 예상됐다. NMC(622)는 2022년 양극재 수요 중 15%를 차지했으나 2030년에는 거의 사용되지 않을 것으로 보인다.
성능 향상을 위해 니켈 비중을 더 높인 NMC(955)가 NMC 계열에서 가장 많이 사용될 것으로 예상되며 점유율은 13%에 달할 것으로 보인다. 성능과 안전성을 개선한 LMFP(리튬·망간·철·인산) 및 NMCA(니켈·망간·코발트·알루미늄)이 2025년 이후 시장에 진입해 2030년 두 자리 수 점유율을 차지할 것으로 내다봤다.
지난해 음극재의 흑연 비중은 69%를 차지했다. 리튬 배터리 용량 증가에 따라 실리콘 음극재 사용이 점차 늘어날 전망이다. 긴 주행거리를 위해 리튬 배터리 용량 증가가 필요하며 이를 위해 기존의 흑연 음극재에 실리콘을 혼합해 사용함으로써 음극재 성능을 개선시키고 있다.
기술 개발이 진행됨에 따라 실리콘 함량이 늘어난 음극재 채택이 점차 늘어날 것으로 예상된다. 2030년에는 실리콘 단독으로 음극재에 사용되는 비중이 18%에 달할 전망이다. 실리콘 음극재의 최대 단점인 부피 팽창 문제가 다양한 기술 개발로 해결될 것으로 보인다.
양극재, 음극재, 분리막, 전해질 등 4대 소재 글로벌 시장규모는 2021년 282억 달러에서 2030년 1232억 달러로 증가할 전망이다. 전기자동차용 배터리 셀 재료비 원가 구성은 양극재 52%, 분리막 16%, 음극재 14%, 전해질 8%, 기타 10%를 차지할 것으로 보인다. 가장 높은 원가 비중을 차지하는 양극재 시장 규모는 2021년 173억 달러이며 2030년 783억 달러 시장으로 성장할 전망이다. 분리막 시장 규모는 2021년 43억 달러에서 2030년 186억 달러, 음극재 시장 규모는 2021년 37억 달러에서 2030년 142억 달러, 전해액 시장 규모는 2021년 29억 달러에서 2030년 120억 달러로 성장할 전망이다.
