‘하얀 석유(리튬)’ 잡아라..‘최초·최대·유일’ 시장 선점 ‘각축전’

[이데일리 박민 기자] 일명 ‘하얀석유’로 불리는 리튬을 확보하기 위한 배터리(이차전지) 소재사 간 선점 경쟁이 치열해지고 있다. 리튬은 전기차 배터리를 만드는 데 필요한 핵심 광물 중 하나다. 전기차 시장과 함께 배터리 수요도 크게 늘면서 리튬을 얼마나 많이 확보하느냐가 소재 시장 주도권을 잡기 위한 핵심 경쟁력이 되고 있다. 이에 소재사마다 ‘최초, 최대, 유일’ 등의 타이틀을 내걸고 리튬 공급망 내재화에 속도를 내고 있다.

포스코의 아르헨티나 리튬 생산 데모플랜트 공장 및 염수저장시설 전경.(사진=포스코홀딩스)

◇포스코, 리튬 밸류체인 국내 최초 구축

27일 관련업계에 따르면 포스코홀딩스(POSCO홀딩스(005490))는 해외 현지에서 직접 리튬 광물을 채굴해 정제·가공하고 이를 최종 소재사에 공급하는 밸류체인(가치사슬)을 국내 ‘최초’로 구축하는 작업을 진행하고 있다. 이를 위해 지난 21일 ‘수산화리튬(LiOH) 제조 및 판매’하는 포스코리튬솔루션(주) 100% 자회사로 편입했다. 포스코리튬솔루션은 포스코가 아르헨티나 현지에서 생산한 탄산리튬을 국내로 들여와 수산화리튬으로 정제·가공해 판매하는 법인이다.

리튬은 배터리 생산원가의 약 40%를 차지하는 양극재를 만드는 데 필요한 핵심 광물이다. 리튬 원료는 채굴 방식에 따라 광석리튬(광산을 통한 채굴)과 염수리튬(염호에서의 추출)으로 나뉜다. 광물 상태로 채취된 리튬은 탄산리튬이나 수산화리튬으로 정제·가공해 배터리 원료로 쓰인다. 탄산리튬은 중국계 배터리 제조사가 주로 생산하는 리튬인산철(LFP) 배터리, 수산화리튬은 국내 업체의 주력인 삼원계 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리에 주로 쓰인다.

포스코리튬솔루션은 내년 상반기 전남 광양에 수산화리튬 정제공장을 착공, 2025년 하반기 준공할 계획이다. 국내에 수산화리튬 생산 공장이 완공되면 포스코는 배터리 산업의 첫 시작인 리튬 광물 채굴부터 정제·가공을 거쳐 최종 소재 공급에 이르기까지 밸류체인(가치사슬)을 국내에서 유일하게 갖추게 된다. 이러한 밸류체인을 통해 포스코는 2030년까지 리튬 생산체제를 연산 30만톤(t), 국내 최대 규모로 구축해 ‘글로벌 톱3’가 되겠다는 목표다.

국내 배터리 제조사들도 배터리 원료망 확보를 위해 해외 광산에 지분을 투자하는 경우는 있지만 직접 해외 현지에서 광권을 확보하고 채굴·제련에 나선 것은 포스코가 처음이다. 포스코는 아르헨티나 현지에 ‘염수 리튬’을 채굴하고 제련하는 데모 플랜트(시험 생산 공장) 가동에 성공해 대규모 양산을 위한 1단계 공장을 건설 중이다. 배터리 광물 수요를 대비해 최근 2단계 증설도 조기 투자를 결정했고 향후 3, 4단계까지 투자를 늘려 아르헨티나에서만 연산 10만t의 리튬을 생산할 계획이다.

◇리튬 내재화로 미IRA 대응력 ↑

리튬종합소재회사인 리튬플러스는 국내 ‘최초’로 배터리 등급의 초고순도 수산화리튬 대량 생산에 성공하며 본격적인 양산을 진행하고 있다. 현재 국내에 수산화리튬을 생산하는 회사는 일부 있지만 배터리용 원재료 규격을 모두 만족하는 순도 99.995%에 달하는 제품을 생산하는 곳은 리튬플러스가 유일하다. 특히 리튬플러스는 원료인 탄산리튬을 가져다 수산화리튬으로 제련, 생산하는 과정을 모두 독자 개발한 특허 기술로 이뤄내 ‘토종’ 기술력까지 입증했다.

리튬플러스는 이번에 생산된 수산화리튬 초도품을 글로벌 리튬 배터리 제조사와 양극재·전해질 제조사, 리튬 전고체 배터리 소재 제조업체들에 공급할 계획이다. 리튬플러스 관계자는 “현재 양산 초기 단계라 생산과 시스템 안정화작업을 하고 있으며, 향후 연산 3600t을 생산하겠다는 목표”라고 말했다.

리튬플러스가 생산한 초고순도 수산화리튬. (사진=리튬플러스)

이외에 강원에너지는 자회사인 강원이솔루션을 통해 경주 리튬 공장을 지난 12일 준공 완료하고 본격적인 생산을 위한 가동에 들어갔다. 현재 월 500t의 무수수산화리튬 생산이 가능한 라인의 구축이 완료됐고 내년 초까지 월 1000t의 생산이 가능하도록 증설 진행 중이다. 증설 완료 시 국내 최대 무수수산화리튬 생산능력을 갖추게 된다고 회사 측은 설명했다. 내년 1분기 안에 국내 대형 양극재 회사와 협업해 본격적인 생산에 나설 계획이다.

업계에서는 배터리 소재사의 리튬 내재화 경쟁이 내년부터 시행되는 미국의 인플레이션 감축법(IRA) 대응에도 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다. IRA는 미국에서 전기차 세액공제 혜택을 받기 위해 미국과 자유무역협정(FTA)을 맺은 나라에서 생산한 핵심 광물을 일정 비율 이상 사용하도록 하고 있다. 국내 배터리 제조사들은 그동안 리튬배터리용 초고순도 수산화리튬은 전량 해외에서 수입했으며 그중 84%가 중국에서 수입해 공급망 다변화가 시급한 과제로 꼽혔다.

업계 관계자는 “글로벌 리튬 정제시설은 대부분 중국에 몰려 있다 보니 중국 이외 공급망을 찾으려는 수요 증가로 국제 리튬 가격이 오르는 현상도 빚어지고 있다”며 “국내 업체들의 리튬 내재화는 중국의 수입 의존도를 낮추면서 가격 방어에도 나설 수 있고 내년 IRA 대응에도 유리한 입지 구축할 수 있게 됐다”고 말했다. 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 글로벌 리튬 수요는 올해 52만9000t에서 2025년 104만3000t으로 급증할 전망이다.

국제 탄산리튬 가격. <단위 kg, 위안(RMB)> 자료=한국광해광업공단