흑연: 영원히 중국에 머물 수는 없다

Jul 29, 2023

흑연(또는 결정질 탄소)은 리튬 이온 배터리 제조에 사용되는 주요 양극 재료이며 자연적으로 채굴되거나 합성으로 생산됩니다. 2021년에 중국은 거의 200,000톤에 달하는 천연 흑연을 수출했는데, 이는 단연 최대 단일 수출국이며, 독일은 17,000톤에 불과해 두 번째로 먼 수출국입니다. 흥미롭게도 터키는 2021년 천연 흑연을 2,500톤만 수출했음에도 불구하고 가장 많은 양의 천연 흑연 매장량을 보유하고 있는 것으로 간주됩니다.

천연 흑연은 합성 배터리보다 용량이 더 크고 가격이 저렴하기 때문에 사양 측면에서 흑연 양극에 선호되는 공급원료이지만 열화, 충전 속도 및 전해질 호환성을 고려할 때 합성 양극의 성능이 더 좋습니다.

호주, 아르헨티나, 칠레가 주로 처리하는 리튬과 달리 중국은 재료 추출의 훨씬 더 큰 부분을 처리하기 때문에 중국은 리튬보다 천연 흑연 시장에서 훨씬 더 큰 목을 졸라매는 경우가 있습니다. .

인조 흑연의 문제점 중 하나는 전력 가격에 따라 가격이 결정된다는 점입니다. 이는 흑연화라는 공정을 통해 원료탄과 같은 탄소원을 가열하여 2,700°C ~ 3,000°C 사이의 온도로 생산되기 때문입니다. 상당한 양의 에너지는 상당한 비용을 수반합니다. 이는 합성 흑연 가격을 에너지 시장, 주로 중국 시장과 불가분의 관계로 연결합니다. 합성 흑연의 두 가지 주요 시장은 EV 양극 제조 및 철강 제조 분야에서 일부 합금 또는 흑연 전극의 제련을 돕는 가탄제로 사용됩니다.

태양광 PV 공급망 내의 폴리실리콘과 같은 중국 공급원료 시장에서 흔히 발생하는 것처럼, 국가의 대규모 투자 능력은 국가가 공급 부족에서 공급 과잉으로 또는 그 반대로 전환함에 따라 가격 변동을 일으키는 경향이 있습니다. 2021년에는 흑연화 가격이 크게 상승했으며, 중국 내 배터리 수요가 약간 감소한 기간 동안 후속 용량 확장이 실현되었습니다. 이는 주로 EV 보조금 축소와 국내 코로나19 확산에 대한 우려가 증가했기 때문입니다. 이로 인해 합성 양극의 가격이 다시 한 번 하락하여 천연 흑연 양극과의 경쟁이 더욱 가까워졌습니다.

정책이나 경제 상황이 개선되면서 배터리 수요가 회복되고, 인조 흑연 생산 가격 상승으로 인해 천연 흑연 양극이 다시 한 번 경제적으로 우월해지면서 이러한 사이클은 계속될 가능성이 높습니다. 이는 중국이 전력 확장을 경험하는 경우에도 발생할 것입니다. 2021년과 마찬가지로 문제가 발생합니다.

전력 가격과 철강 산업의 활동에 의존하는 인조 흑연 시장의 불안정성으로 인해 향후 EV에 사용하기에는 다소 매력적이지 않습니다. 이로 인해 천연 흑연이 EV 제조에서 점점 더 중요해질 것으로 예상됩니다. 수명과 관련된 일부 문제는 시간이 지남에 따라 기술 발전을 통해 해결됩니다. 천연가스 가격 하락이 대체 에너지 생산에 대한 투자를 둔화시키는 것과 마찬가지로, 산업 및 경제 침체기 동안의 합성 흑연 가격 변동은 천연 흑연 생산 확대에 대한 관심을 앗아갈 것입니다.

배터리 재료가 미국 동맹 영토 내에서 생산되고 정제되어야 한다는 인플레이션 감소법의 규정은 전 세계 공급 및 수출의 대부분을 차지하는 중국 흑연 시장을 효과적으로 소외시키기 때문에 이 문제를 복잡하게 만듭니다. 이는 미국과 동맹한 영토 내에서 천연 및 합성 흑연에 대한 완전히 새로운 공급망 개발을 효과적으로 필요로 합니다.

캐나다는 2001년부터 브리티시 컬럼비아에서 흑연 채석장을 운영해 왔으며 미국 국경에서 북쪽으로 불과 70km 떨어져 있어 미국으로의 흑연 수출을 위한 좋은 출발점이 되었습니다. 문제는 용량에서 비롯됩니다. 캐나다는 2020년에 흑연을 12,000톤만 생산하여 전 세계 생산량의 1%가 조금 넘는 세계 10위를 기록했습니다. 캐나다는 퀘벡과 온타리오 모두에서 천연 흑연 매장지를 이용할 수 있기 때문에 상당한 확장 능력을 보유하고 있습니다. 퀘벡에는 환경 평가를 진행 중인 노천 흑연 광산 신청이 10개 있습니다.