EV 배터리 해체 : 과제, 자동화 발전 및 시장 성장

EV 배터리 해체 : 과제, 자동화 발전 및 시장 성장

Maria Guerra , March 26, 2025

효율적인 재활용의 핵심은 전기차 배터리 분해 자동화입니다. 281억 달러 규모의 급성장하는 배터리 재사용 및 재활용 시장에서 지속가능성을 견인하는 과제, 안전 문제, 그리고 혁신적인 프로젝트를 살펴보세요.

 

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[ EV 배터리 분해 자동화는 효율적인 재활용의 핵심입니다. EV 배터리 모듈. 존 맥두걸 / 기고자/AFP ]

 

EV 배터리 해체: 과제, 자동화 발전 및 시장 성장

Maria Guerra , March 26, 2025

효율적인 재활용의 핵심은 전기차 배터리 분해 자동화입니다. 281억 달러 규모의 급성장하는 배터리 재사용 및 재활용 시장에서 지속가능성을 견인하는 과제, 안전 문제, 그리고 혁신적인 프로젝트를 살펴보세요.

 

전기 자동차(EV)의 인기가 급증함에 따라 수명이 다한 배터리 관리가 중요한 과제로 떠올랐습니다. 

 

지속가능성을 위해서는 재활용이 필수적이지만, EV 배터리의 분해 및 재활용 자동화는 다양한 팩 구조, 강력한 접착제, 그리고 제조업체 간 표준화 부족으로 인해 여전히 큰 과제로 남아 있습니다. 

 

최신 EV 배터리 팩은 쉽게 분해할 수 있도록 설계되지 않아 노동 집약적인 수작업 공정이 일반적입니다. 이로 인해 재활용 속도가 느려지고 비용이 증가하며 리튬, 니켈, 코발트와 같은 귀중한 재료의 회수가 제한됩니다.

 

EV 배터리 해체의 과제

 

기존 자동차 부품과 달리 EV 배터리는 제조업체에 따라 다양한 폼 팩터, 화학 성분, 그리고 팩 디자인으로 제공됩니다. 이러한 다양성은 다음과 같은 몇 가지 과제를 야기합니다.

1. 다양한 배터리 설계:

전기차 제조업체들은 다양한 배터리 팩 구조를 사용하기 때문에 분해 과정이 복잡하고 노동 집약적입니다. 어떤 팩은 분해가 쉬운 반면, 어떤 팩은 특수 도구와 전문 지식이 필요합니다. 예를 들어, 테슬라의 4680 구조형 배터리 팩은 셀을 차량 섀시에 직접 통합하여 기존의 분해 방식을 비효율적으로 만듭니다.

2. 안전 위험:

고전압 배터리는 화재, 감전, 유해 물질 노출 등의 위험을 초래하므로 엄격한 취급 규정이 필요합니다. 그러나 보편적인 안전 지침이 없어 분해가 더욱 복잡합니다.

3. 규제 격차:

EU와 중국 등 일부 지역에서는 배터리 재사용 및 재활용 표준을 추진하고 있지만, 현재 제조업체에 배터리 해체 모범 사례를 안내하는 통일된 국제 프레임워크는 없습니다. 표준화가 이루어지지 않으면 리튬, 니켈, 코발트와 같은 귀중한 자원을 회수하는 데 비효율적입니다.

 

[ EU 재활용 소재 의무화는 배터리 비용에 미치는 영향이 미미할 것으로 예상됩니다. 출처: CC BY 4.0 Deed에 따라 Volta Foundation에서 제공.]

 

1. 배터리 화학:

일부 자동차 제조업체는 NMC, LFP 또는 신흥 고체 화학 물질을 사용하는데, 각 물질은 재활용 과정에서 별도의 취급 및 처리 기술을 요구합니다. 볼타(Volta)의 2024년 배터리 보고서는 다음과 같이 기술합니다. "유럽 제조업체들은 특히 LFP 재활용의 경제성에 대해 우려하고 있습니다. 구성 물질의 가치가 상대적으로 낮기 때문에 이 지역의 흑연 정제업체들이 LFP 재활용 용량을 구축하고 탄산리튬을 생산하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다."

2. 경제적 제약:

표준화된 해체 프로세스를 통해 비용을 절감할 수 있지만, 현재 업계는 수작업에 의존하고 있어 확장성이 제한됩니다.

 

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배터리 자동 분해 분야를 선도하는 기업

 

재활용을 간소화하고 재료 회수를 개선하는 자동화 친화적인 배터리 설계 개발을 지원하기 위해 여러 기업과 협력 프로젝트가 혁신적인 솔루션을 적극적으로 개발하고 있습니다. 다음은 그중 일부입니다.

*  유럽 Free4Lib 프로젝트:

유레캣 기술 센터는 이 프로젝트의 일환으로 EV 배터리의 첨단 해체 및 재활용에 중점을 둔 협동 로봇 솔루션 시연 장치를 개발했습니다. 이 장치는 공정의 효율성과 안전성을 향상시키고, 운영 비용을 절감하며, 배터리에서 귀중한 재료를 추출하고, 환경에 미치는 영향을 최소화하도록 설계되었습니다.

 

유레캣 로봇 및 자동화 부문 연구원인 에릭 도밍고는 각 EV 배터리는 고유하기 때문에 "배터리 분해에는 지속적인 적응이 필요합니다. 여기에는 특정 매개변수 조정과 컴퓨터 비전과 같은 첨단 기술을 활용하여 정밀하고 비파괴적인 분해를 보장하고, 배터리에 포함된 재료를 효율적으로 회수하는 것이 포함됩니다."라고 말합니다.

 

[ Free4Lib 프로젝트 컨소시엄은 CARTIF가 주관하고 유럽연합의 Horizon 2020 프로그램의 지원을 받습니다. Eurecat 제공.]

 

*  BatteReverse: 

이 프로젝트는 배터리 역물류 가치 사슬을 구축하여 안전성, 효율성, 그리고 지속가능성을 향상시킵니다. AI 기반 배터리 평가, 더 안전한 포장, 인간-로봇 협업을 통한 자동 해체, 그리고 추적 및 의사 결정 개선, 비용 절감, 재활용 및 중고 제품 활용을 위한 표준화된 배터리 데이터 공간 등의 혁신을 선보입니다.

*  코마우:

코마우는 진정한 순환 경제로 나아가는 길의 근간을 마련하기 위해 EU의 유연 배터리 해체( Flex-BD ) 프로젝트에 2년째 참여하기로 약속했습니다. Flex-BD는 매우 유연하고 반복 가능하며 표준화된 프로세스를 통해 노후된 전기 배터리를 해체하는 전체 과정을 자동화하는 로봇 시스템입니다.

 

[ 코마우(Comau)는 지속 가능한 배터리 재활용 및 중고 배터리 재활용을 위한 완전 자동화 시스템을 개발하고 있습니다. 코마우 제공.]

 

*  콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스: 

니콜라우스 코렐 컴퓨터공학 교수와 그의 연구실은 미국 에너지부 산하 고등연구계획국(ARPA-E)으로부터 가정용 전기자동차(EV) 배터리 순환 공급망 구축을 위한 180만 달러의 연구비를 지원받았습니다. 코렐 교수의 프로젝트는 EV 리튬이온 배터리 팩의 자율 로봇 분해에 중점을 두고 있습니다. 휴머노이드 로봇은 로봇 팔과 협력하여 와이어 하네스를 조작하고 나사 및 기타 부품을 제거한 후, 산업용 대형 팔로 상업용 배터리 팩을 분해합니다.

*  Li-Cycle:

이 회사의 Spoke & Hub 공정은 비파괴적 분쇄를 사용하여 배터리 팩을 재료 회수를 위한 "블랙 매스"로 변환하는 반면, AI 기반 로봇은 추가 처리 전에 배터리 화학 물질을 분리하여 취급을 자동화합니다.

전기차 배터리 해체 자동화는 재활용 효율 향상, 비용 절감, 그리고 핵심 재료의 지속 가능한 공급을 위해 필수적입니다. 복잡한 배터리 패키징 설계, 표준화 부족, 안전 문제 등의 과제가 여전히 남아 있지만, 협력 프로젝트와 신기술이 발전을 주도하고 있습니다.

 

2024년 80억 달러 규모 였던 전기차 배터리 재사용 및 재활용 시장은 2029년까지 연평균 성장률 28.5%로 281억 달러에 이를 것으로 예상되며, 이는 확장 가능한 솔루션의 시급한 필요성을 시사합니다.

 

자동화가 발전함에 따라, 더욱 효율적인 순환형 배터리 경제 구축에 핵심적인 역할을 수행하여 청정 에너지로의 전환과 더욱 지속 가능한 미래를 지원할 것입니다.

 

선진상사는
사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서
ESS 배터리 매입, ESS 배터리 수거, ESS 배터리 장비를 철거합니다.

​또한 리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Battery), 전기차 배터리 및 2차 폐축전지 , 2차 전지, 골프카 배터리, 전동공구 배터리, 전동보드 배터리, 전기자전거 배터리, 인산철 배터리 등 수거 전문처리 업체입니다.

​​대학교, 관공서, 기업, 병원, 호텔, 군부대, 항공사,국내 외 전기차 관련기업, 발전소 등의 ESS 배터리, 리튬 이온 배터리, 전기차(EV) 배터리와 2차 폐축전지, ESS, UPS 배터리 매입, LFP  배터리 수거및 폐기까지 숙련된 기술과 합리적 가격, 정직함으로 진행합니다.

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ds2puw@hanmail.net
010 3018 0141입니다. 

​* ESS 배터리 ( Energy Storage System , 에너지 저장장치 )
* UPS 배터리 ( Uninterruptible Power Supply , 무정전 전원 공급 장치 )
* LFP 배터리  ( Lithium Iron Phosphate ,  리튬인산철 )
* EV   배터리  ( Electric Vehicle , 전기차 )

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