소재·부품·장비 품목 심층분석 – 수산화리튬

o 수산화리튬 품목 개요
- 수산화리튬은 리튬에서 추출되는 무기화합물로, 강한 염기성과 수용성, 이산화탄소를 흡수하는 성질이 있는 백색의 결정성 고체
- 전기차, 스마트폰, 노트북 등에 사용되는 리튬이온 배터리의 양극재 원료 중 하나로 전기차용 고밀도, 고용량 배터리에 주로 사용됨.
  특히 니켈과의 합성이 용이해 니켈 함량이 높은 NCM(니켈, 코발트, 망간) 양극재와 NCA(니켈, 코발트, 알루미늄) 양극재 제조에 필수적
- 전기차 시장 및 에너지저장장치(ESS)의 수요 확대로 인한 사용량이 꾸준히 증가하였으며, 중국 의존도 및 가격 변동성이 높아 국산화에 대한 개발이 활발히 이루어지는 중

      o 수산화리튬 가치사슬

[표1] 수산화리튬 가치사슬

원자재		중간재		최종재
리튬 광석 (탄산리튬/수산화리튬)	→	이차전지용 양극재 (NCA, NCM, LFP)	→	전기차(EV) 에너지저장장치(ESS) 소형 IT 기기용 배터리

 
     o 수산화리튬 산업 동향
- 리튬은 칠레, 호주, 중국 등 특정 지역에 매장량이 편중되어 있으며, 최근 중남미 국가의 자국 이익을 위한 자원 국유화 전략의 영향으로 국제적 수급 불균형 발생
* 멕시코(’22년), 칠레(’23년)는 리튬의 전략적 중요성에 따라 리튬 국유화를 선언, 리튬 자원과 산업을 국가에서 관리·감독하는 계획을 발표
- 미국 인플레이션 감축법(IRA) 및 해외우려기업(FEOC) 요건 시행에 따라 중국 의존도가 높은 핵심광물 수급에 대한 공급망 다변화, 자립화 시급
* FEOC로 규정된 국가의 기업, 단체, 기관의 핵심광물을 전기차 배터리에 사용 시, 보조금 혜택 지원 불가 (리튬이 포함된 핵심광물은 ’25.1월부터 적용)

    o 국내 수출액 추이(’19년~’23년)
-’23년 수산화리튬의 수출액은 121백만 달러를 기록하여 전년 대비 175.5% 증가

[표 2] 수출액 변화 추이(최근 5년)

구분	’19년	’20년	’21년	’22년	’23년
금액 (천 달러)	784	752	7,623	39,822	121,893

o 국내 수입액 추이(’19년~’23년)
-’23년 수산화리튬의 수입액은 6,186백만 달러를 기록하여 전년 대비 69% 증가

[표 3] 수입액 변화 추이(최근 5년)

구분	’19년	’20년	’21년	’22년	’23년
금액 (천 달러)	380,837	437,552	663.407	3,660,745	6,186,032

  o 수산화리튬 기업 동향

국내	국외
기업명	A사	(미) Albemarie Corporation
	B사	(칠) SQM
	C사	(중) Ganfeng Lithium

 
- 미국의 Albemarle Corporation은 세계 최대 리튬 생산업체로, 남미의 염호와 호주의 광산에서 리튬을 생산하고 있으며 수산화리튬과 탄산리튬 제품을 모두 공급 중
- 리튬 최대 매장국인 칠레의 SQM은 글로벌 리튬 생산 2위 기업으로, ’23년 연간 전 세계 리튬의 18%를 생산 중이며, 국내 S사에 5년간 수산화리튬 57,000톤을 공급하는 계약 체결 추진
- 중국의 Ganfeng Lithium은 중국 최대의 리튬 화합물 제조업체로, 수산화리튬과 탄산리튬을 포함한 다양한 리튬 제품을 생산. 전기차 배터리용 수산화리튬 생산에 집중하고 있으며 글로벌기업 T사에 ’25년까지 리튬 장기 공급 계약 추진
- 국내 A사는 ’24년 4월 국내 최초 광석리튬에서 수산화리튬을 추출하는 자체 기술을 개발·적용하여 수산화 리튬 국산화에 성공
* A사는 ’23.11월 전남 율촌산업단지에 수산화리튬 1공장을 준공 및 ‘24년 2공장을 건설 중, 완공 후 연간 43,000톤의 리튬 생산능력 확보 계획을 발표
- 국내 B사는 탄산리튬을 수산화리튬으로 전환하여 수산화리튬 생산하고 있음. 삼성SDI와 ’33년까지 15만 4,000톤 규모의 수산화리튬 장기 공급 계약 체결하였으며, 호주의 리튬업체 아이오니어와 미국 네바다州 리튬 광산 개발 관련 MOU 체결
- 국내 C사는 이차전지 소재기업인 D사를 인수, 수분함량을 줄인 무수수산화리튬 생산을 추진 중, 무수수산화 리튬은 수산화리튬의 수분함량을 줄여 양극재의 부피 축소 및 에너지밀도를 높이는데 효과적

[표 4] 수산화리튬 주요 생산기업 현황

    o 수산화리튬 기술 동향

- 리튬의 수급 불안정 및 가격 상승에 대응하기 위해, 리튬의 회수율을 높이는 기술과 더불어 리튬을 대체하거나 리튬 사용 효율을 높이는 기술개발에 대한 연구가 활발히 진행
- 한국화학연구원은 이차전지 수명 단축의 주원인을 해결, 기존 복합소재 기술 대비 수명이 3배 이상 우수한 새로운 리튬 복합소재 개발에 성공함(’24.1월 논문 게재)
- 한국지질자원연구원은 리튬이차전지 제조공정에서 발생하는 폐기물을 재활용해 99.5% 이상의 고순도 리튬이차전지 양극재 원료로 재자원화하는 친환경 자원순환 기술개발에 성공, 저비용 고효율 친환경 재활용 기술로 핵심광물의 해외 의존도를 낮추는데 기여함
- 리튬이온 배터리의 대체재로 나트륨 배터리가 부상중. 나트륨 배터리는 기존 리튬배터리 대비 안전성, 경제성이 부각되는 방면, 에너지 밀도와 효율성이 낮아 지속적 개발이 필요
- 국내 S사는 폐기된 리튬이온배터리에서 수산화리튬을 회수하는 기술을 개발, 환경과학기술원 연구소에서 기술 실증 작업 진행
- 국내 L사는 저품질 탄산리튬을 활용해 이차전지 배터리급의 초고순도(99.995%) 탄산리튬 및 수산화리튬 제조 기술을 개발, 국내 및 중국에 특허 출원함  



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