오늘날 전 세계적인 에너지 전환과 탄소 이중화 목표 추구라는 배경 하에, 배터리 산업은 중대한 녹색 개발 혁명을 겪고 있습니다. 이 녹색 개발은 소재 사용부터 생산 공정, 폐배터리 재활용까지 산업의 모든 측면을 아우릅니다. 기업들은 가치 사슬 전반에 걸쳐 환경 영향을 줄이고 지속가능성을 증진하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다.
I. 친환경 소재 대안: 녹색 개발의 기반
재생 가능한 원자재 탐사: 일부 기업들은 비전통적인 대안을 모색하고 있으며, 이는 친환경 개발의 중요한 단계입니다. 예를 들어, 일본의 피제이피 Eye는 섬유 폐기물인 면화에서 추출한 유기 탄소를 사용하여 배터리 전극을 만듭니다. 이러한 접근 방식은 리튬이나 코발트와 같은 희소 금속에 대한 의존도를 낮출 뿐만 아니라 충전 속도와 수명 연장 효과도 제공합니다. 이는 친환경 소재를 친환경 개발에 적용하는 새로운 길을 제시합니다.
고성능 분리기 혁신:타이호 Tex의 아라미드 코팅 분리막은 고온 내성 폴리머로 제작되어 배터리 안전성과 수명을 향상시키고 생산 과정에서 용매 사용량을 줄입니다. 테슬라 모델 S와 같은 고급 차량에 적용되어 친환경 고성능 차량으로 진화하고 있습니다.
음극재 강화:업계는 에너지 밀도를 높이고 재료 사용량을 줄이기 위해 실리콘-탄소 음극 기술을 도입하고 있습니다. CATL은 리튬 자원 고갈을 완화하기 위해 리튬-나트륨 하이브리드 설계를 적용한 2세대 나트륨-이온 배터리를 2025년에 출시할 계획입니다.
2세. 에너지 절약 및 소비 감소: 녹색 개발의 핵심
업그레이드된 생산 장비: 지아 성 Environment의 지에펑 초저이슬점 제습기는 일체 포함 알고리즘과 폐열 회수를 위한 히트펌프 기술을 활용하여 리튬 배터리 작업장의 제습 에너지 사용량을 40% 줄여 시설당 연간 수백만 달러를 절감합니다.
최적화된 공정 설계: 으아아아 에너지 절감 기술 규격(리튬 이온 배터리 생산)에 따라, 으아아아 기업들은 중앙 집중식 생산 라인, 단축된 운송 경로, 그리고 열 회수 시스템을 통해 에너지 소비를 줄입니다. 예를 들어, 전극 코팅 건조 과정에서 용매 회수율이 99%에 달하여 배출량과 에너지 사용량을 모두 절감합니다.
고에너지 소비 공정 변환: 에너지 집약적인 흑연 탄화 공정(전체 전기 사용량의 60~70%)의 경우, 기업은 연속 탄화 기술을 채택하여 단위 에너지 소비량을 톤당 8,000kWh에서 5,000kWh 이하로 줄였으며, 이를 친환경 전기와 결합하여 탄소 발자국을 더욱 줄였습니다.
3세. 오염 감소와 순환 경제: 녹색 개발에 필수
효율적인 중고 - 배터리 재활용: 제리 인바이런먼탈(실내 변기 환경)의 전기 분쇄 및 분리 장비는 리튬, 니켈, 코발트 등 금속의 98%를 98% 순도로 회수하며, 연간 2만 톤의 처리 용량을 갖추고 있습니다. 루이다 뉴 에너지(루이다 새로운 에너지)는 습식 제련 및 단일 단계 추출 방식을 통해 배출 규정을 준수하는 96.8%의 리튬 회수율을 달성하고 있으며, 연간 12만 4천 톤의 폐배터리를 처리하고 있습니다.
생산 폐기물의 폐쇄 루프 활용: 일부 기업은 생산-재활용-재생이라는 폐쇄형 루프를 구축합니다. 예를 들어, 루이다 뉴 에너지는 다 쓴 삼원 전지를 분해하여 새 전지의 전구체를 만들어 자원-재활용의 완전한 사슬을 구축합니다.
깨끗한 생산 공정: 건식 전극 기술과 수성 바인더를 채택하여 용매 사용량을 줄였습니다. CATL과 BYD와 같은 선도 기업들은 이를 대량 생산 라인에 적용했습니다.
4.. 전체 산업 체인 협력 및 확장된 책임: 녹색 개발 추진
전체 수명 주기 관리: 산둥 더진 뉴 에너지는 유럽 연합 탄소 발자국 인증을 받은 제품을 갖춘 전극-모듈-에너지-저장-시스템을 구축했습니다. 루이다 뉴 에너지는 5G와 AI를 활용하여 배터리 추적 기능을 제공하고 각 셀의 전체 이동 경로를 추적합니다.
지역 산업 클러스터 개발:건조한 기후와 녹색 에너지 우위를 갖춘 닝샤는 통합된 전구체-양극/음극-전극-소재-배터리-재활용 체인을 개발하고 있으며, 산산 에너지와 신켐 그룹과 같은 기업을 유치하여 지역의 녹색 제조 시너지 효과를 강화하고 있습니다.
국제적 환경 장벽 해결:EU의 배터리 탄소 발자국 요건을 충족하기 위해 중국 기업들은 해외 친환경 전력 생산 능력을 확대하고 있습니다. 지아셩 인바이런먼트(지아 성 환경)는 헝가리에 자회사를 두고 있으며, CATL의 독일 공장은 100% 재생에너지로 가동되어 친환경 해외 확장을 촉진하고 있습니다.
V. 녹색 개발을 위한 과제와 미래 방향
상당한 진전에도 불구하고, 업계는 과잉 생산과 제품 균질화에 직면해 있습니다. 향후 우선순위는 다음과 같습니다.
고체 전지 상용화: 2025년까지 전해질 오염 위험이 더욱 줄어들 것으로 예상됩니다.
디지털 역량 강화:AI를 활용해 생산 매개변수를 정밀하게 조정하여 에너지와 배출을 정확하게 제어합니다.
정책 조정:대규모 장비 업그레이드 실행 계획에 맞춰 후진적 용량을 단계적으로 폐지하고 자금을 친환경 기술 R&D로 전환합니다.
결론
배터리 산업의 친환경 개발을 향한 여정은 재료 과학, 제조, 그리고 비즈니스 모델 전반에 걸친 포괄적인 변화입니다. 흑색 화약에서 귀금속을 회수하는 것부터 흑연 대신 면 기반 대체재를 사용하는 것까지, 기업들은 친환경 개발을 추구하는 과정에서 환경적 목표와 경제적 목표가 일치할 수 있음을 증명하고 있습니다. 전 세계적인 탄소 중립화 추세가 강화됨에 따라, 지속 가능한 글로벌 개발을 촉진하는 친환경 제조에서 친환경 제조로의 전환을 위해서는 지속적인 혁신과 전 과정의 협력이 필수적입니다.
