리튬 재활용 vs. 정책: 규모 확대를 가로막는 요인은?

리튬 공급: 채굴 vs. 재활용 (어떤 것이 더 빠르게 확장되는가?)

With the trend of electrification, lithium has quickly become an important global commodity, almost entirely driven by EV adoption.

출처: Statista

전기화 추세와 함께, 리튬은 전기차 채택에 거의 전적으로 의해 빠르게 중요한 글로벌 상품이 되었습니다.

다른 배터리 화학물질인 나트륨 이온이 대량 생산을 위해 고려되고 있지만, 리튬은 여전히 배터리 화학물질의 왕이며, 그 뛰어난 전기적 특성 덕분입니다.

따라서 지난 몇 년 동안 리튬에 대한 수요는 지속적으로 폭발적으로 증가했으며, 2020년에서 2025년 사이에 거의 네 배가 되었습니다.

출처: Journal Of Environmental Management

현재 대부분의 리튬은 농축된 매장지, 즉 브라인(광물 함유 물)이나 스포듐이라고 불리는 광물 매장지에서 생산되고 있습니다.

오래된 배터리를 재활용하는 것이 새로운 리튬 공급원이 될 가능성이 높습니다. 그러나 이를 위해서는 적절한 기술 기반을 개발하고, 적절한 인프라를 구축하며, 견고한 법적·규제 프레임워크가 필요합니다.

How lithium recycling will impact lithium production in the future has recently been discussed in detail by researchers at the Australian Edith Cowan University and University of Western Australia, in a paper¹ published in the Journal of Environmental Management under the title “A comprehensive review on the recovery of lithium from lithium-ion batteries and spodumene”.

리튬 공급원

브라인 및 스포듐에서 배터리 등급 리튬으로

In the immediate future, the largest increase in lithium production is expected to come from Australia and its rich resources of spodumene. In parallel, extraction from brines, mostly in Chile and Argentina, and partially in China, is also growing, but at a slower pace.

출처: Journal Of Environmental Management

배터리가 노후화됨에 따라, 특히 대부분의 전기차 배터리가 초기 최대 충전량의 70-80% 이하로 떨어지면 퇴역하게 되면서, 지상에서 쉽게 이용 가능한 리튬의 큰 공급원이 되고 있습니다.

2023년 전 세계 배터리 제조량은 약 2.5 TWh에 달했으며, 2023년에 추가된 용량은 2022년 대비 25% 이상 증가했습니다. 동시에 리튬 수요도 약 30% 상승했습니다.

In comparison, global recycling capacity surpassed 300 GWh per year in 2023, with over 80 % of this capacity located in China. In comparison, Europe and the United States each account for less than 2 % of global recycling capacity. So the current recycling capacity covers only 12% of the current battery production, which is also still more than doubling every 2-3 years.

전기차 배터리 폐기물: 규모, 위험 및 화재 위험

From 2021 to 2030, an estimated 12.85 million tons of EV lithium-ion batteries will retire globally, according to Greenpeace. For China, multiple industry forecasts point to ~3–3.5 million tons by 2030, underscoring the urgency of large-scale collection and recycling.

이는 리튬 배터리가 중금속을 포함한 복합 화학물질을 함유하고 있기 때문에 상당한 오염 및 환경 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 재활용은 리튬 생산의 영향을 줄이는 문제일 뿐만 아니라 다른 형태의 오염을 방지하는 문제이기도 합니다.

재활용되지 않은 배터리는 매립지 화재를 일으킬 수 있으며, 이는 매립지의 메탄 발생과 결합해 재앙적인 결과를 초래할 수 있습니다.

Surface and underground fires can cause the production of toxic gases like dioxins, furans, volatile organic compounds (VOCs), polychlorinated biphenyls, organochlorine pesticides (Nair et al., 2019/01), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), carbon monoxide, sulfur dioxide, and hydrogen sulphide (IEAa).

배터리 재활용: 수화학 vs. 고온금속학 vs. 직접 회수

There are currently three main methods for recycling spent lithium batteries: pyrometallurgy, hydrometallurgy, and direct recovery.

출처: ResearchGate

전반적으로 이 방법들은 원자재에서 리튬을 생산하는 것보다 약간 적은 에너지를 소비하지만, 환경 영향을 크게 줄여줍니다.

예를 들어, 리튬 배터리를 재활용하면 CO₂ 배출량이 감소하고, SO₂(황) 배출량이 크게 줄어들며, 고온금속학 방식의 경우 물 소비량을 절반 이하로 줄일 수 있습니다.

출처: Journal Of Environmental Management

고온금속학과 수화학 모두 이른바 “블랙 매스”(복합 금속·화학물질이 섞인 분쇄 배터리)를 사용합니다.

이 방법들 중 고온금속학이 원치 않는 독성 가스 배출 측면에서 가장 오염이 심합니다. 반면 수화학은 독성이 적지만 물 자원을 더 많이 필요로 합니다(하지만 원광석보다 훨씬 적음).

두 종류의 재활용 모두 여러 단계를 거치며, 각 단계마다 자체적인 오염이 발생하고 이를 처리해야 합니다.

출처: Journal Of Environmental Management

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리튬 재활용을 저해하는 규제 격차

Currently, most batteries are not recycled, in part due to a lack of capacity, in part due to insufficient regulations.

배터리를 수집하고 적절히 재활용하도록 의무화하는 보다 엄격한 프레임워크가 필요합니다. 이는 잠재적으로 유해한 폐기물 수집을 촉진할 뿐만 아니라, 산업에 예측 가능한 물량을 제공해 재활용 인프라 규모를 정확히 맞출 수 있게 합니다.

과학자들은 재활용 비용 구조를 살펴보았으며, 수집, 운송, 배터리 분해 및 전처리(분쇄 또는 용융)가 전체 비용의 큰 비중을 차지한다는 것을 발견했습니다.

출처: Journal Of Environmental Management

그 결과, 적절한 정책, 중앙집중식 폐기물 수집 및 재활용 시설 최적화를 통해 이러한 프로세스를 최적화하면 리튬 배터리 재활용의 수익성을 크게 높일 수 있습니다. 다른 단계의 비용을 기술이 낮출 수는 있지만, 초기 비용은 더 큰 정책 문제입니다.

에너지 소비와 오염이 적은 수화학은 정책 입안자에 의해 장려되어야 하며, 현장 선택 시 에너지와 물이 풍부한 지역을 우선 고려해 지역 자원을 과도하게 압박하지 않도록 해야 합니다.

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The research also discovered that the type of battery recycled greatly affected the profitability of recycling.

“The revenue generated from recycling LCO (Lithium Cobalt Oxide) batteries was 7 times greater than that of LFP (Lithium Ferrum Phosphate) batteries and 10 times greater than that of LMO (Lithium Manganese Oxide) batteries.”

As LFP batteries are becoming more common, in a bid to reduce costs and dependency on cobalt supply from Congo, this should be factored into policies regarding battery recycling.

핵심 요약: 정책이 재활용 속도를 결정한다

Lithium recycling technology is now becoming more mature, with hydrometallurgy coming out as a clear winner against pyrometallurgy when taking into account air pollution (toxic gases) and energy consumption.

하지만 재활용업체들은 스스로 해결할 수 없는 몇 가지 문제에 직면해 있으며, 이는 입법자들의 신속한 조치를 필요로 합니다.

The first step is to organize a much more efficient collection of used batteries, which might require a strong obligation of battery and EV manufacturers to keep track and prove the recovery of the products they previously sold to the public.

In that respect, the plans by the EU stipulating that by 2031 all batteries must contain 6% recycled lithium material and up to 12% by 2036 are probably not enough.

The second step will be to properly encourage the adoption of hydrometallurgy in recycling facilities and offer the proper incentives in terms of environmental controls.

Lastly, building recycling facilities is a very capital-intensive activity, and the public sector could provide grants, subsidies, and low-interest loans to speed up construction. As global recycling capacity is already lagging much behind current battery production volumes, which are also exploding, quick actions are required.

Western legislators in particular should pay attention to the fact that their countries are already severely lagging behind China in recycling, which could, in the long term, lock inside China a major new source of battery metals, as well as many new green energy jobs.

Illustrative of this trend, the battery giant CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited – 3750.HK) is already envisioning that 50% of its new batteries will use no mined minerals within 20 years, and only because it expects demand to grow quicker than the supply of older batteries.

CATL is also building its own battery collection network, Brunp Recycling, with already 240+ collection depots, a 99.6% recovery rate of nickel, cobalt, and manganese, and 10,000+ employees.

(You can read more about CATL in our dedicated report about the company)

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Albemarle

Albemarle is one of the largest lithium producers in the world, only rivaled by only outmatched by one of the world’s mining companies, Rio Tinto (RIO ), fellow lithium triangle producer SQM (SQM ), and Chinese Ganfeng Lithium (GNENY).

Albemarle has mining operations in South America, Australia, and the USA, as well as refineries in the USA, China, and Germany.

출처: Albemarle

The raw material is then shipped to either China (hard rock sources) or to La Negra, Chile (brines).

출처: Albemarle

Historically focused on lithium mining, Albemarle is also making inroads into recycling. Many of the steps used in recycling are identical or similar to the ones used in refining the raw ore, giving a valuable expertise to Albemarle.

“For us in the long term, (black mass) will probably be another resource.

Typically, the black mass that comes out of recycling is very similar to the concentrate produced at our conversion assets. So I think it’s an opportunity for us.”

Meredith Bandy – Vice president of investor relations and sustainability at Albemarle

Albemarle aims to build a lithium processing facility in the US Southeast later this decade to process and recycle lithium.

This will also be an important move for Albemarle to not be left out of a new source of lithium that could compete with its current production from brine and spodumene.

With strong liquidity and a debt held at a low fixed rate, Albemarle is also well positioned to endure the context of low lithium prices of the last few years, increasing its market share against smaller, less capitalized competitors.

(You can read more about Albemarle’s history and business in our report dedicated to the company. A complete analysis of the lithium market prospect can also be found in “Investing In Lithium: The Core Metal For A Green Future”)

참조 연구

^{1. Asad Ali, Sadia Afrin, Abdul Hannan Asif, Yasir Arafat, Muhammad Rizwan Azhar. A comprehensive review on the recovery of lithium from lithium-ion batteries and spodumene. Journal of Environmental Management. Volume 391, 2025년 9월, 126512.}