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리튬이온 배터리 재활용과 공급망 안정화

Lithium-ion battery recycling relieves the threat to material scarcity amid China’s electric vehicle ambitions

Bin Zhang, Qingyao Xin, Siyuan Chen 외 4인·Nature Communications·발표 2025.07· 65 인용
최근 1년 65회 인용· 떠오르는 연구

한국어 핵심 요약

탄소 중립 달성을 위한 전기차 전환은 필수적이나, 리튬이온 배터리(LIB) 핵심 소재의 희소성은 전기차 보급 목표 달성에 큰 걸림돌입니다. 특히 중국과 같은 신흥 경제국에서 이러한 문제는 더욱 심화되고 있습니다. 본 연구는 중국의 탄소 중립 목표 달성을 위한 전기차 배터리 재활용의 포괄적인 프레임워크를 제시합니다. 본 연구는 자원 보상, 환경 성능, 지리 공간 최적화, 그리고 폐쇄 루프 LIB 재활용의 비용 타당성을 종합적으로 고려했습니다. 이를 통해 전기차 보급 목표 달성 시 코발트와 망간 수요가 2022년 생산량 대비 각각 54배, 116배 증가하여 공급-수요 격차가 크게 확대될 것임을 예측했습니다. 연구 결과에 따르면, 소재 희소성 완화를 위해 배터리 재활용이 필수적이며, 2060년까지 공급 안정을 위해서는 최소 84%의 배터리 회수율이 요구됩니다. 대부분의 시나리오에서 배터리 재활용은 경제적으로 타당하며, 최적 시나리오에서는 580억 달러의 순이익을 창출할 수 있습니다. 본 연구는 통합 지표들 간의 내재적 상충 관계를 강조하며, 탈탄소화 목표 하에 공급망 회복력을 강화하고 자동차 전동화를 진전시키기 위한 배터리 재활용 전략 수립에 중요한 정보를 제공합니다.

섹션 미리보기

연구 배경

탄소 중립 달성을 위한 전기차 전환은 필수적이지만, 리튬이온 배터리(LIB) 핵심 소재의 희소성은 전기차 보급에 큰 걸림돌입니다. 특히 중국의 전기차 보급 목표 달성을 위해서는 LIB 재활용 전략이 중요합니다.

핵심 발견

전기차 보급 목표 달성 시 코발트와 망간 수요는 2022년 대비 각각 54배, 116배 증가할 것으로 예상됩니다. 소재 공급 안정을 위해 최소 84%의 LIB 회수율이 필요하며, 배터리 재활용은 경제적으로도 타당하여 최적 시나리오에서 580억 달러의 순이익을 창출할 수 있습니다.

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