리튬(Lithium)/가격, 관련주, 생산현황(염호)

 

리튬이온 배터리가 개발되면서 최근 우리 생활에 많은 변화가 생겼습니다.

무선 청소기, 휴대용 선풍기, 전동킥보드, 전기자동차, 파워뱅크 등 휴대용 전자기기는 대부분 리튬이온 배터리가 사용됩니다.

한번 쓰고 버리는 1차 전지가 아닌 충전해서 다시 사용하는 2차전지 이기 때문이죠.

리튬이온 배터리에 없어서는 안 될 핵심 소재인 리튬의 발견으로 우리 생활이 바뀔 수 있는 것입니다.

리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 대용량, 그리고 가볍기 때문에 휴대용 전자기기에는 꼭 필요한 재료입니다.

기술이 발전하면 이차전지는 필수요소가 되고, 이것은 리튬의 가치가 상승하게 됩니다.

리튬은 전 세계적으로 부족한 희귀금속이기 때문에 ‘백색황금’ 또는 ‘하얀석유’라 불리기도 합니다.

세계적으로 부족한 광물이기 때문에 배터리 생산국들은 앞다퉈 리튬을 확보 하려하는 자원을 둘러싼 글로벌 패권전쟁이 진행 중입니다. (자원전쟁)

 

과거에 우리나라의 반도체 산업이 성장했던 것처럼 앞으로는 배터리 산업이 최고 기대주가 될 것입니다. 우리나라의 배터리 제조 기술력은 세계 최고이지만, 배터리 제조에 필요한 재료가 부족하기 때문에 이차전지(리튬이온배터리)의 필수 요소인 리튬의 확보는 꼭 필요합니다.

리튬을 보유한 나라는 리튬을 지키려 하고 (멕시코- ‘리튬 국유화’ 법 시행- 탐사와 채굴은 국가가 관리한다. 외국에서 빼가지 못하게 함) 자동차 생산업체들은 리튬확보를 위한 노력을 하고 있습니다.

 

제너럴 모터스- 캐나다 리튬생산업체 지분 인수

포드 -호주 광산업체 리튬 공급 계약

테슬라- 캐나다 리튬업체 인수방안 논의 중 (일론 머스크- 리튬정제사업은 돈 찍어내는 면허다.)

중국- 볼리비아(리튬보유 1위) 리튬개발 사업자 선정(1조2천억원 투자)

 

 

리튬이온배터리

리튬은 리튬이온 배터리의 양극재로 사용되어 꼭 필요한 구성요소입니다.

리튬이온배터리의 주요 소재는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 이렇게 4가지입니다.

리튬이온 배터리는 이차전지이기 때문에 충전과 방전을 반복하게 됩니다.

충전- 양극재에 있던 리튬이온이 전해질을 통해 음극재로 이동

방전- 음극재에 있던 리튬이온이 양극재로 이동할 때 에너지 발생

양극재에 쓰이는 소재로는 리튬, 니켈, 코발트, 망간이 있습니다.

양극재는 전기차 배터리 원가의 40~50%를 차지하는 주요 소재 중 하나입니다.

이차전지 (출처:포스코퓨처엠)

 

리튬의 종류

수산화 리튬(lithium hydroxide, LiOH)- 산에서 광물을 채굴합니다. 스포듀민이라는 광석에서 석회법을 이용하여 얻어냅니다. (전기차용 리튬-고용량 배터리 양극재)

탄산리튬(lithium carbonate, Li2CO3)- 태양열을 이용하여 리튬 염수를 증발시켜서 만들기 때문에 상대적으로 저렴합니다. (핸드폰, 노트북, 전동공구, 소형전자제품-저용량 배터리 양극재)

탄산리튬을 가공하여 수산화리튬을 만들기도 합니다.

 

 

리튬의 발견

리튬은 1817년 스웨덴의 화학자 요한 아르프베드손(Johan August Arfwedson)이 페탈라이트 광석(Petalite, 엽장석)에서 알칼리 금속을 발견하여, 이 원소의 이름을 암석의 그리스어 리토스(Lithos)에서 따와 리튬(Lithium)이라고 지었습니다.

발견 당시에는 전기분해 장치가 불충분하여 리튬을 추출하지 못하였는데, 1818년 영국의 화학자 험프리 데이비(Humphry Davy)가 리튬 원소 추출에 성공하였습니다.

 

리튬의 특성

리튬의 원자번호는 3번이며, 기호로는 Li로 표기합니다.

원자량은 6,941의 원소이고, 지구상에서 가장 가벼운 금속이며, 고체 원소 중 가장 낮은 밀도를 갖고 있습니다. 그래서 칼로 자를 수 있을 정도로 무른 금속입니다.

리튬은 지구상 0.006%만 존재하는 희귀 금속입니다.

리튬원소기호: Li

 

리튬 생산 현황(염호)

리튬의 주요 생산국으로는 호주, 중국 미국, 남미국가들이 있습니다.

특히 남아메리카 대륙에 전 세계 매장량의 60%가 매장되어 있다고 합니다.

남아메리카 지역에는 주로 염호(염수)에서 리튬을 생산하고, 호주, 아시아지역은 광산에서 주로 광석을 채굴하여 생산합니다.

중남미에는 리튬 삼각지대(Lithium Triangle, 리튬 트라이앵글(칠레 아르헨티나, 볼리비아))라고 불리는 곳이 있습니다.

이 세 나라에는 세계에서 탄산리튬 매장량의 74%가 이 지역에 매장되어 있습니다.

리튬트라이앵글 지역에 잘 알려져 있는 관광지인 칠레의 소금호수 같은 지역이 리튬 염호였던 것입니다.

이 지역 땅속에 염호가 있는 이유는 오래전부터 지각변동으로 인해 바닷물이 땅속에 가둬지고 그 물이 오랜 시간 농축되어 고농축의 리튬 염호가 생성된 것입니다.

리튬 트라이앵글 ( 구글지도 )

국내 리튬생산- 포스코 홀딩스

국내 기업 포스코홀딩스는 리튬트라이앵글의 나라 중 아르헨티나 북서부 지역에 있는 옴브레무에르토 라는 지역의 염호를 인수받아 리튬 생산 활로를 개척했습니다. (2018년 3,000억원 투자 염호 인수, 매장량 1,350만톤)

이곳은 해발 4000m의 높이로 기압이 낮고 산소가 적어서 인간에게는 가혹한 땅으로 염호가 개발되기 전까지는 버려진 땅이었습니다. 하지만 이 지역에서 리튬이 발견된 이후 지금은 최고의 자원 성지입니다.

 

염호에서 리튬을 생산하는 방식은 땅속에 리튬염호가 있는지 탐사를 한 후, 땅에 600m 정도 구멍을 뚫어 염수를 땅속으로부터 뽑아냅니다.

뽑아낸 염수를 엄청난 규모의 폰드에 담아두고 폰드에서 태양광을 이용해 물을 자연 증발시킵니다.

폰드(Pond)- 리튬을 뽑아내기 위해 염수를 가둬 두는 곳, 염전과 비슷함 (가로300m, 세로167m, 높이2m, 염수35,000톤 보관)

폰드에서 농축된 염수는 정제공장을 거쳐 여러가지 불순물을 (칼슘, 마그네슘 등)걸러낸 후 건조과정을 지나면 하얀 가루의 리튬이 완성됩니다. 이렇게 만들어지는 리튬이 인산리튬입니다.

인산리튬을 가공하여 수산화리튬 또는 탄산리튬으로 만들어집니다.

인산리튬 1톤(6천만원 가치)은 전기차 25대를 만들 수 있는 양입니다.

아르헨티나 옴브레무에르토 염호 (포스코)

포스코가 인수한 옴브레무에르토 지역에서 뽑아 올리는 염수는 리튬 농도가 높은 최고품질의 염수라고 합니다. (염수 1L에 4g정도의 리튬이 녹아 있음)

하나의 폰드에서 생산되는 리튬의 값은 약 500억원이라고 하네요.

2024년 공장완공 후 리튬 생산량은 연간 10만톤으로 예상(전기차 배터리 250만개)합니다.

전남 광양의 포스코케미칼 공장은 이차전지의 양극재를 만드는 곳입니다.

2024년부터 아르헨티나 염호에서 생산되는 리튬을 공급받아 양극재를 생산할 계획입니다.

양극제 생산 (포스코케미칼)

 

리튬 가격

지난해 전기차 시장이 커지면서 리튬 가격은 크게 상승되었습니다.

지난 11월 최고치(571.45위안)를 경신했던 중국 탄산리튬의 가격이 최근 50%넘게 하락한 것으로 나타났습니다.

올해 들어서 탄산리튬 가격은 193.5위안(23년4월기준)으로 4개월만에 반토막 이하로 폭락했는데요.

하락 원인은 올해 글로벌 광산업체들이 리튬 생산량을 늘리면서 전세계 공급 증가가 현실화될 것으로 예측되어 나타난 결과로 보입니다.

전세계적으로 희귀금속이기 때문에 가격은 지켜봐야 할 것 같습니다.

리튬가격(출처-한국자원정보서비스)

 

리튬 관련주

하이드로리튬(101670)- 새만금 산단 입주계약 체결

어반리튬(073570)- 새만금 산단 입주계약 체결, 탄산리튬 생산

POSCO홀딩스(005490)- 아르헨티나 염호 리튬 생산

코스코퓨처엠(003670)- 포스코케미칼, 이차전지 양극재, 음극재 생산

금양(001570)- 리튬 생산 기대(콩고 광산)

이브이첨단소재(131400)- 전해액 소재생산, 수산화리튬 공급사 확보

지엔원에너지(270520)- 리튬 추출 사업

천보(278280)- 전해액 첨가재 생산