ㅇ (개요) 사용 후 배터리로부터 고효율 블랙매스1) 회수, 전처리 공정2) 및 부산물로부터 Cu, Al 등 회수 장비개발을 통한 이차전지 재활용시장 활성화 및 완전 순환 체계 구축

1) 블랙매스(Black mass): 사용 후 배터리를 물리적·기계적으로 처리하여 제조된 검은 분말 형태의 양극재, 음극재 혼합물

2) 전처리 공정: 이차전지 생산 중에 발생하는 스크랩 또는 사용 후 배터리를 방전, 파쇄, 분쇄, 체질, 선별 등의 물리적 처리를 통해 중간재인 블랙매스를 제조하는 공정

- (1세부) 사용 후 배터리로부터 고순도·고효율 블랙매스 회수를 위한 전처리 공정 기술 개발

- (2세부) 사용 후 배터리로부터 블랙매스 고효율 회수 장비 개발

- (3세부) 전처리 공정부산물로부터 Cu, Al 등 회수 공정 및 장비 구축

ㅇ (필요성) 이차전지 산업의 급성장으로 대량 발생할 사용 후 배터리를 처리하기 위한 전처리 공정·장비 고도화 및 부산물 고부가가치화 지원 필요

- (시장규모) 에너지 전환으로 인한 전기차 시장의 급성장으로 글로벌 이차전지 시장 규모의 급증3) 및 사용 후 배터리의 대량 발생4) 예상

3) 전기차의 사용 후 배터리의 세계 시장 규모: 2020년 약 4 천억원에서 2040년 약 87조원으로 217배 증가로 예측 (출처: 2023. SNE 리서치)

4) 국내 전기차의 사용 후 배터리 배출량: 2021년 440개에서 2029년 약 8만개로 증가 전망 (출처: 2022, 한국환경정책평가연구원)

- (관련 산업 현황) 이차전지 재활용시장 및 블랙매스 시장5)이 급성장될 것으로 예측되지만 이를 상응하는 재활용의 전처리 공정은 최적화 설계 및 운영 필요한 실정6)

5) 전 세계 블랙매스 시장 규모: 2022 약 12조2000억원에서 2031년 약 70조원으로 약 6배 성장이 예상되며 연평균 성장률은 약 21.4%로 예상 (출처: 2022, Insight Ace Analytic社 global black market analysis report)

6) 국내 재활용 전처리 공정은 대부분 영세업체에 의해 소규모로 운영되고 있으며, 초기에 경험에만 의존적으로 설계되어 최적화가 안 되어 있는 실정. (출처: 2023. 10. 모빌리티인사이트)

- (공정부산물 활용) 현재 블랙매스 생산 시 발생하는 공정부산물7)은 Cu, Al 등의 유가금속이 다량 함유되어 경제적 가치가 높음에도 불구하고 저가에 일괄 매각 처리되고 있음

7) 구리포일, 알루미늄포일, 분리막 등의 블랙매스 외 부산물