니켈은 전기 자동차(EV) 및 기타 애플리케이션에 널리 사용되는 리튬 이온 배터리의 핵심 구성 요소입니다. 전기차에 대한 수요가 증가함에 따라 니켈에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 전 세계에 얼마나 많은 니켈이 존재하며, 향후 전기차 배터리 생산 수요를 과연 충족할 수 있을까요?
(지난 포스트 : 니켈의 매쟝량 및 생산 국가 그리고 환경 문제 (feat.리튬 배터리))
1. 니켈 매장량은 얼마?
니켈 매장량은 현재 기술을 사용하여 경제적으로 추출할 수 있는 니켈의 양입니다. 니켈 자원은 미발견 매장지, 저급 매장지, 해양 결절 등 다양한 형태로 존재할 것으로 추정됩니다. 자원이 반드시 경제적으로 채굴 가능한 것은 아니지만, 향후 니켈의 잠재적 공급량도 나타냅니다.
미국 지질조사국(USGS)에 따르면 2022년 기준 전 세계 니켈 매장량은 9,500만 톤으로 추정됩니다. 니켈 매장량이 가장 많은 상위 8개 국가는 호주(22%), 인도네시아(22%), 브라질(17%), 러시아(8%), 쿠바(4%), 뉴칼레도니아(3%), 필리핀(3%), 캐나다(2%) 입니다. 이들 국가는 전 세계 니켈 매장량의 약 79%를 차지했습니다.
2020년 기준 전 세계 니켈 자원은 약 3억 톤으로 추정됩니다. 다만 니켈 자원의 대부분은 열대 및 아열대 지역의 초마철암이 풍화되어 형성된 라테라이트형 광석 매장지에 있습니다. 라테라이트 광석은 일반적으로 화산 지역에서 마그마 과정에 의해 형성되는 황화물 광석보다 등급이 낮고 비용이 높아 경제성이 없습니다. 황화물 광석은 등급이 높고 비용이 낮아 일반적으로 라테라이트 광석보다 현재 많이 사용됩니다.
2. 배터리 생산에 얼마나 많은 니켈이 사용되는가?
니켈은 스테인리스강, 합금, 도금, 촉매 및 배터리 등 다양한 용도로 사용됩니다. 국제 니켈 연구 그룹(INSG)에 따르면 2021년에 전 세계 니켈 소비량(재활용 제외)은 약 250만 톤였습니다. 이 중 약 12%는 배터리 생산에 사용되었습니다. 이는 2021년 배터리 부문에서 약 30만 톤이 니켈이 소비되었다는 것을 의미합니다.
그러나 전기차의 인기가 높아지고 더 많은 배터리가 필요해짐에 따라 이 수치는 향후 몇 년 동안 크게 증가할 것으로 예상됩니다. 블룸버그NEF(BNEF)에 따르면 2030년까지 전 세계 승용 전기차 수요는 5,400만 대에 달할 것으로 예상됩니다. 평균 배터리 용량이 60kWh이고 배터리당 니켈 함량이 30%라고 가정하면 2030년까지 연간 약 100만 톤의 니켈 수요가 발생한다는 것을 의미합니다. 이는 현재 배터리 생산에 사용되는 니켈 소비량의 3배가 넘는 양입니다.
3. 미래의 배터리 수요를 감당할 수 있는지?
현재 니켈 매장량과 배터리 수요에 대한 추정치에 따르면 향후 전기차의 수요를 충족하기에 얼핏 보면 충분한 니켈이 있는 것으로 보입니다. 단순 계산해서 2030년까지 5,400만대를 목표로 소비량이 연간 100만 톤으로 증가한다고 가정하면 인류는 니켈을 약 28년 동안만 사용할 수 있습니다. 2050년 목표인 전기차 10억 대를 목표로 하면 현재 니켈 매장량으로는 어림도 없다는 판단이 생깁니다.
-현재 생산되는 전 세계 니켈의 70%는 스테인리스 스틸 생산에 사용됩니다.
- 모든 니켈 매장량이 배터리 생산에 적합한 것은 아닙니다. 일부 유형의 니켈 광석은 불순물이 많거나 등급이 낮아 배터리용 니켈 생산에 부적합하거나 비경제적입니다. BNEF에 따르면 현재 니켈 공급량의 약 절반만이 배터리 생산에 적합하다고 합니다.
- 모든 니켈 매장량이 안정적이거나 우호적인 지역에 위치한 것은 아닙니다. 니켈 매장량이 많은 일부 국가에서는 채굴 작업이나 수출에 영향을 미칠 수 있는 정치적 또는 환경적 문제가 있을 수 있습니다. 예를 들어, 인도네시아는 국내 가공 및 부가가치 창출을 장려하기 위해 2020년부터 미가공 니켈 광석의 수출을 금지하고 있습니다. 이는 수입에 의존하는 다른 국가들의 니켈 공급을 제한할 수 있습니다.
- 모든 니켈 매장량이 쉽게 접근하거나 이용할 수 있는 것은 아닙니다. 일부 매장지는 개발 및 운영에 많은 자본과 운영 비용이 필요한 외딴 곳이나 어려운 지역에 위치할 수 있습니다. 예를 들어, 해양 결절은 수십억 톤의 니켈을 함유하고 있지만 경제성이 없습니다.
4. 결론
니켈은 배터리 생산에 필수적인 금속으로, 전기차의 증가로 인해 앞으로 크게 성장할 것으로 예상됩니다. 미래의 수요를 고려하면 광석 유형, 위치, 비용, 품질, ESG 요건 등 니켈의 가용성과 접근성에 영향을 미칠 수 있는 요소가 너무 많습니다. 따라서 배터리 생산에 필요한 깨끗한 1등급 니켈 공급을 늘리고 쉽게 접근할 수 있는 다양한 방법을 모색하는 것이 중요합니다. 이러한 방법 중 하나는 니켈 재활용을 하는 것입니다. 궁극적으로 니켈을 대체할 금속을 찾아야만 합니다. 결코 현재의 매장량과 연간 생산량으로 그들이 기대하는 전기 자동차를 생산할 수 없다고 판단합니다.
(참조 포스트 : 리튬 매장량이 전기차 배터리 수요를 감당 못하는 이유)
한 줄 요약 : 전기차? ㅋ
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