일반적으로 EV의 제조비용 중 3분의 1은 배터리라고 한다. 배터리의 주요 광물인 코발트, 니켈 등의 가격이 올라가면 배터리 가격이 증가하고 결국엔 EV 본체 가격에도 큰 영향을 미친다.

미국지질조사소(United States Geological Survey)에 따르면, 철광석(iron ore)은 조선소, 자동차 제조, 건축현장 등 여러 분야에서 사용되는 광물로, 배터리 생산에도 사용되는 중요한 광물이다. 2022년에 생산된 철광석은 16억 톤에 이른다.

또한 배터리 생산에 중요한 핵심 광물의 2022년 생산량은 니켈(330만 톤), 코발트(19만 톤), 리튬(13만 톤)으로 조사되었다.

<그림1> 세계 배터리 광물별 생산량(2022년) (단위: 천 톤)

주) 리튬 생산량은 미국 생산량을 제외한 data

자료 : US Geological Survey

또한, 리튬(lithium)의 최종 사용 용도별 점유율 조사에 따르면, 배터리 부문이 글로벌 리튬 소비량의 80%를 차지하는 것으로 나타났으며, 그 다음으로는 세라믹 및 유리 부문이 7% 점유율로 배터리 점유율과 큰 격차를 보였다.

향후 전기차(EV) 생산이 증가함에 따라 배터리 수요도 비례적으로 늘어날 것으로 예상되며, 리튬 수요도 꾸준히 중가할 것으로 전망된다.

<그림2> 세계 리튬의 최종 사용 용도별 점유율(2022년) (단위: %)

자료 : US Geological Survey

전기차(EV)용 리튬이온 배터리 생산 비용의 부문별 비중을 살펴보면, 양극재가 51%로 압도적인 비중을 차지하는 것으로 조사되었고, 양극 재료에는 리튬, 코발트, 망간 및 니켈이 포함된다.

음극재는 주로 흑연으로 구성되는데, 2021년 조사 당시 생산 비용 비중은 12%를 차지하는 것으로 나타났다.

<그림3> 전기차(EV) 배터리 생산 비용의 부문별 비중(2021년)  (단위: %)

자료 : US Geological Survey

2015년부터 2021년까지의 광물 가격 변화 추이를 보면, 코발트만은 가격 변동이 심한 것으로 나타났으며, 코발트 이외의 광물들은 전반적으로 큰 변화를 보이지 않았다.

2015년에 코발트 가격은 파운드당 14달러에서 2018년 40달러까지 상승 후, 2020년 15달러까지 하락하다가 2021년에 25달러 수준까지 심한 가격 변화를 보여주었다

한편 2021년 광물 가격은 코발트가 파운드당 25달러 정도였는데, 이에 비해 철은 파운드당 약 8센트, 니켈은 9달러, 망간은 1.2달러, 알루미늄 1달러, 구리는 4.5달러로 상대적으로 낮은 가격을 보여주었다.

전기차(EV)용 리튬이온 배터리의 양극재는 코발트 함유에 크게 의존하지만 코발트 공급망 문제로 인해 지난 몇 년 동안 코발트 가격이 상승했다.

2023년 현재, 이러한 문제점을 해결하기 위해 전기차용 배터리 생산에 들어가는 코발트를 대체하는 연구도 지속적으로 진행중이며, 이미 코발트가 들어가지 않은 배터리 양산도 시작되고 있다.

코발트의 비중을 낮추는 것이 중요한 이유는 코발트의 가격은 니켈의 2배 이상으로 매우 비싼 희귀 금속이며, 매장량 대부분이 콩고민주공화국에 있어 노동 착취 등의 문제가 있는 분쟁 광물이기 때문이다.

<그림4> 세계 전기차(EV)용 리튬이온 배터리의 양극재용 광물 가격 추이  (단위: 달러/파운드)

자료 : Wiley; EERE