리튬 이온 배터리 재활용 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031년)

리튬 이온 배터리 재활용 시장 규모 및 점유율 분석: 성장 동향 및 예측 (2026-2031)

# 시장 개요

리튬 이온 배터리 재활용 시장은 2026년 50억 7천만 달러에서 2031년 147억 9천만 달러 규모로 성장할 것으로 예상되며, 예측 기간(2026-2031년) 동안 연평균 성장률(CAGR) 23.87%를 기록할 전망입니다. 아시아 태평양 지역이 가장 빠르게 성장하는 시장으로, 북미가 가장 큰 시장을 형성하고 있으며, 시장 집중도는 중간 수준입니다.

자동차 제조업체들은 원자재 가격 변동으로부터 스스로를 보호하기 위해 폐쇄 루프 공급망을 가속화하고 있으며, 유럽연합, 중국, 미국의 규제 의무는 재활용을 지속가능성 부가 요소가 아닌 판매 비용 항목으로 전환시키고 있습니다. 확장 생산자 책임(EPR) 규정, 인플레이션 감축법(IRA)의 국내 콘텐츠 기준, 블랙 매스 현물 시장의 부상은 리튬 및 코발트 회수율을 극대화하고 에너지 집약도를 낮추는 습식 야금 및 직접 재활용 공정으로 자본을 유도하고 있습니다. 현재 CATL 및 BYD와 같은 수직 통합 기업 덕분에 아시아 태평양 지역이 처리량에서 우위를 점하고 있지만, 북미는 IRA 세액 공제 및 에너지부 대출 보증에 힘입어 가장 빠르게 확장하고 있습니다. 공급 측면의 파편화는 여전히 존재하여 진입 장벽은 낮지만, 탄산리튬 가격이 하락할 때마다 마진에 압박을 가하고 있습니다.

# 주요 보고서 요약

* 폐기원천별: 2025년 기준 자동차 배터리가 리튬 이온 배터리 재활용 시장 점유율의 63.8%를 차지했으며, 2031년까지 25.3%의 가장 빠른 CAGR 성장을 보일 것으로 예상됩니다.
* 배터리 화학물질별: NMC 제품이 2025년 시장 규모의 50.1%를 차지했으며, LFP는 26.8%의 CAGR로 확장될 것으로 전망됩니다.
* 재활용 기술별: 습식 야금법이 2025년 매출의 54.7%를 차지했으며, 직접/기계적 방법은 2031년까지 28.7%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 공정 단계별: 기계적 파쇄/분류가 2025년 시장 점유율의 33.5%를 차지했으며, 블랙 매스 생산이 2031년까지 26.2%의 가장 빠른 CAGR 성장을 기록했습니다.
* 회수 재료의 응용 분야별: 배터리 등급 리튬 화합물이 2025년 응용 가치의 40.4%를 차지했으며, 양극 활물질 부문은 24.9%의 CAGR로 확장될 것으로 전망됩니다.
* 최종 사용자 산업별: 자동차 부문이 2025년 매출의 68.3%를 차지했으며, 전력 및 에너지 저장 부문은 2031년까지 27.5%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 지리적으로: 아시아 태평양 지역이 2025년 매출 점유율 44.6%로 선두를 달렸지만, 북미는 2031년까지 27.1%의 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 전망됩니다.

# 글로벌 리튬 이온 배터리 재활용 시장 동향 및 통찰

성장 동인:

* EV 배터리 폐기량 증가: 2015-2018년 판매된 초기 대량 시장 EV가 2024-2025년에 보증 기간 만료에 도달하면서 약 28만 톤의 배터리 팩이 전 세계 수거 시스템으로 유입되기 시작했습니다. 이는 재활용 업체들이 고부가가치 코발트 함유 팩을 활용할 수 있게 하며, 2027-2030년에는 2019-2022년 판매된 차량의 폐기량이 급증할 것으로 예상됩니다. 테슬라는 4680 셀의 핵심 광물 92%가 회수되어 새 배터리에 재활용될 수 있다고 보고했습니다.
* 강화되는 글로벌 EPR 및 EU 배터리 규정: 2024년 2월 발효된 EU 배터리 규정은 2027년까지 63%, 2030년까지 73%의 수거 목표를 설정했으며, 미준수 시 연간 매출의 최대 4%에 달하는 벌금을 부과합니다. 중국은 2025년까지 전력 배터리의 65% 재활용을 의무화하고, 한국은 2028년까지 80% 수거를 요구합니다. 이는 자동차 제조업체들이 역물류 네트워크에 투자하도록 유도하며, 시장의 규모 확장 및 수직 통합을 촉진합니다.
* 원자재 가격 인상으로 인한 폐쇄 루프 공급망 촉진: 탄산리튬 가격은 2024년 3월 톤당 82,000달러까지 치솟았다가 2025년 12월 12,000달러로 하락하는 등 높은 변동성을 보였습니다. 코발트 황산염은 28,000~35,000달러로 높은 수준을 유지했으며, 니켈 황산염은 2025년 평균 17,500달러였습니다. BMW, 포드와 같은 OEM은 재활용 니켈 및 코발트를 고정 스프레드로 확보하여 신규 금속 비용보다 15-20% 저렴하게 조달하고 있습니다. 이러한 계약은 재활용 업체를 전략적 공급업체로 전환시키고 시장 마진을 안정화합니다.
* 차세대 습식 및 직접 재활용의 획기적인 수율: Ascend Elements의 Hydro-to-Cathode 라인은 2024년 상용화되어 핵심 금속의 98%를 회수하며 열 야금법 대비 에너지 수요를 70% 절감합니다. 직접 재활용은 500회 주기 후 99%의 용량 유지율을 보였으며, 2025년 연구에 따르면 직접 방식은 습식 공정 대비 수명 주기 CO₂를 53% 절감합니다. 원료 균질성 문제가 있지만, 초기 OEM 자체 루프는 매력적인 경제성을 보여줍니다.
* OEM의 재활용을 고려한 설계(Design-for-Recycling) 팩: 테슬라, BYD, GM 등 주요 OEM은 배터리 팩 설계 단계부터 재활용성을 고려하여 분해 및 재료 회수를 용이하게 하고 있습니다. 이는 장기적으로 재활용 공정의 효율성을 높이고 비용을 절감하는 데 기여합니다.
* 액상 블랙 매스 현물 시장의 출현: 유럽과 북미에서 액상 블랙 매스 현물 시장이 등장하여 소규모 운영자들이 전체 정제 라인에 투자하지 않고도 중간 생산물을 수익화할 수 있게 되었습니다. 이는 재활용 시장의 유동성을 높이고 새로운 참여자들의 진입을 촉진합니다.

성장 저해 요인:

* 금속 가격 변동성 및 높은 역물류 비용: 탄산리튬 가격의 급락은 블랙 매스 가격을 톤당 6,500달러까지 끌어내려 일부 재활용 업체에 마이너스 마진을 강요했습니다. 배터리 팩은 UN 3480 규정에 따라 위험물로 분류되어 내화성 포장 및 충전 상태 테스트가 필요하며, 이로 인해 역물류 비용이 톤당 150-250달러에 달합니다. 이러한 구조적 비용은 금속 가격이 하락할 때마다 마진을 압박합니다.
* 고전압 수거의 안전 및 위험물 규정 준수: 고전압 배터리 수거 및 운송 시 안전 및 위험물 규정 준수는 전 세계적으로, 특히 북미(DOT, OSHA) 및 유럽(ADR)에서 엄격합니다. 이는 운영 비용을 증가시키고 복잡성을 더합니다.
* 지역별 과잉 생산 능력으로 인한 원료 부족 위험: 북미는 2025년 기준 연간 45만 톤의 재활용 용량을 발표했지만, 가용 원료는 18만 톤에 불과하여 가동률이 40% 미만으로 떨어졌고, Li-Cycle은 여러 시설을 유휴 상태로 두었습니다. 유럽에서도 유사한 불균형이 존재하지만, 수거 의무화로 2028년까지 격차가 줄어들 수 있습니다.
* LFP 화학물질의 낮은 내재 가치: LFP 배터리는 코발트와 니켈이 거의 없어 재활용 시 얻을 수 있는 유가 금속의 가치가 낮습니다.

리튬 이온 배터리 재활용 시장은 수명이 다했거나 결함이 있는 배터리 및 제조 스크랩에서 리튬, 코발트, 니켈, 망간, 구리, 알루미늄, 흑연 등 귀중한 물질을 수집, 운송, 처리 및 회수하는 글로벌 산업을 포괄합니다. 이 시장은 2026년 50억 7천만 달러에서 2031년 147억 9천만 달러 규모로 성장할 것으로 전망됩니다.

시장 성장을 견인하는 주요 요인으로는 전기차 배터리 폐기량의 급증, 글로벌 EPR(생산자 책임 재활용) 및 EU 배터리 규제 강화, 원자재 가격 인상으로 인한 폐쇄 루프 공급망 구축 가속화가 있습니다. 또한, 차세대 습식 및 직접 재활용 기술의 수율 향상, 재활용을 고려한 OEM 배터리 팩 설계로 해체 비용 절감, 액상 ‘블랙매스’ 현물 시장의 출현 등이 긍정적인 영향을 미치고 있습니다.

반면, 금속 가격의 변동성, 높은 역물류 비용, 고전압 배터리 수거 시 안전 및 유해 물질 규정 준수 문제, 일부 지역의 과잉 생산 능력으로 인한 원료 부족 위험, 그리고 코발트 함량이 없어 블랙매스 가치가 낮은 LFP(리튬인산철) 배터리의 낮은 내재 가치 등이 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용하고 있습니다.

본 보고서는 시장을 폐기원, 배터리 화학물질, 재활용 기술, 공정 단계, 회수 물질의 적용 분야, 최종 사용자 산업 및 지역별로 세분화하여 분석합니다. 폐기원별로는 2019년 이후 판매된 대량 시장 전기차 배터리의 폐기가 본격화되면서 자동차 배터리 부문이 2031년까지 가장 큰 수익을 창출할 것으로 예상됩니다. 배터리 화학물질별로는 코발트가 없고 리튬 함량이 적은 LFP 배터리가 NMC 대비 블랙매스 가치를 약 65% 감소시켜 재활용업체에 도전 과제를 제시합니다. 재활용 기술별로는 에너지 집약도가 낮고 회수율이 높은 직접/기계적 재활용 방식이 연평균 약 28.7%로 가장 빠르게 성장하고 있으며, 습식 야금, 건식 야금, 하이브리드 및 신흥 기술(생물/전기화학)도 활용됩니다. 재활용 공정은 수집 및 물류, 해체 및 방전, 기계적 파쇄/분류, 블랙매스 생산, 물질 정제 및 회수 단계로 구분됩니다. 회수된 물질은 양극 활물질, 음극/흑연, 배터리 등급 리튬 화합물, 코발트 및 니켈 염, 망간 등으로 재활용되어 자동차, 해양, 전력 및 에너지 저장, 가전제품 등 다양한 최종 사용자 산업에 공급됩니다.

지역별로는 북미, 유럽, 아시아 태평양, 남미, 중동 및 아프리카 시장을 다루며, 특히 미국의 IRA(인플레이션 감축법) 국내 콘텐츠 규정 및 DOE 대출 프로그램은 배터리 세액 공제 자격을 얻기 위해 새로운 생산 시설을 미국으로 유치하는 데 영향을 미치고 있습니다. 2030년경에는 2020-2022년에 설치된 그리드 스케일 에너지 저장 시스템이 폐기되면서 LFP 팩의 두 번째 동질적인 공급원이 될 것입니다.

경쟁 환경 분석에서는 시장 집중도, M&A, 파트너십 등 전략적 움직임, 주요 기업의 시장 점유율 및 프로필(Umicore SA, Glencore PLC, Brunp Recycling (CATL), Li-Cycle Holdings Corp., Redwood Materials Inc. 등)을 다루며, 이는 시장 참여자들의 동향을 이해하는 데 중요합니다. 본 보고서는 시장 기회와 미래 전망에 대한 심층적인 분석을 제공합니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 환경

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 가속화되는 EV 배터리 폐기 물결
  • 4.2.2 강화되는 글로벌 EPR & EU 배터리 규제 의무
  • 4.2.3 원자재 가격 인상으로 인한 폐쇄 루프 공급망 촉진
  • 4.2.4 차세대 습식 및 직접 재활용을 통한 획기적인 수율
  • 4.2.5 해체 비용을 줄이는 OEM의 재활용 설계 배터리 팩
  • 4.2.6 액상 “블랙 매스” 현물 시장의 출현
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 불안정한 금속 가격 및 높은 역물류 비용
  • 4.3.2 고전압 수거 시 안전 및 위험 물질 규정 준수
  • 4.3.3 지역별 과잉 생산 능력으로 인한 원료 부족 위험
  • 4.3.4 LFP 화학 물질의 낮은 본질적 가치
• 4.4 공급망 분석
• 4.5 규제 환경
• 4.6 기술 전망
• 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.7.1 공급업체의 협상력
  • 4.7.2 구매자의 협상력
  • 4.7.3 신규 진입자의 위협
  • 4.7.4 대체재의 위협
  • 4.7.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측

• 5.1 수명 종료 출처별
  • 5.1.1 자동차 배터리
  • 5.1.2 가전제품 배터리
  • 5.1.3 산업용 및 ESS 배터리
  • 5.1.4 제조 스크랩
• 5.2 배터리 화학물질별
  • 5.2.1 리튬 코발트 산화물 (LCO)
  • 5.2.2 리튬 인산철 (LFP)
  • 5.2.3 리튬 니켈 망간 코발트 (NMC)
  • 5.2.4 리튬 니켈 코발트 알루미늄 (NCA)
  • 5.2.5 리튬 망간 산화물 (LMO)
  • 5.2.6 리튬 티탄산염 (LTO)
• 5.3 재활용 기술별
  • 5.3.1 습식 야금
  • 5.3.2 건식 야금
  • 5.3.3 직접/기계적
  • 5.3.4 하이브리드 및 신흥 (생물/전기화학)
• 5.4 공정 단계별
  • 5.4.1 수집 및 물류
  • 5.4.2 해체 및 방전
  • 5.4.3 기계적 파쇄/분류
  • 5.4.4 블랙매스 생산
  • 5.4.5 재료 정제 및 회수
• 5.5 회수 재료 적용 분야별
  • 5.5.1 양극 활물질
  • 5.5.2 음극/흑연
  • 5.5.3 배터리 등급 리튬 화합물
  • 5.5.4 코발트 및 니켈 염
  • 5.5.5 망간
  • 5.5.6 기타 (Cu, Al)
• 5.6 최종 사용자 산업별
  • 5.6.1 자동차
  • 5.6.2 해양
  • 5.6.3 전력 및 에너지 저장
  • 5.6.4 가전제품
  • 5.6.5 기타
• 5.7 지역별
  • 5.7.1 북미
    • 5.7.1.1 미국
    • 5.7.1.2 캐나다
    • 5.7.1.3 멕시코
  • 5.7.2 유럽
    • 5.7.2.1 영국
    • 5.7.2.2 독일
    • 5.7.2.3 프랑스
    • 5.7.2.4 스페인
    • 5.7.2.5 북유럽 국가
    • 5.7.2.6 러시아
    • 5.7.2.7 기타 유럽
  • 5.7.3 아시아 태평양
    • 5.7.3.1 중국
    • 5.7.3.2 인도
    • 5.7.3.3 일본
    • 5.7.3.4 대한민국
    • 5.7.3.5 아세안 국가
    • 5.7.3.6 호주 및 뉴질랜드
    • 5.7.3.7 기타 아시아 태평양
  • 5.7.4 남미
    • 5.7.4.1 브라질
    • 5.7.4.2 아르헨티나
    • 5.7.4.3 콜롬비아
    • 5.7.4.4 기타 남미
  • 5.7.5 중동 및 아프리카
    • 5.7.5.1 사우디아라비아
    • 5.7.5.2 아랍에미리트
    • 5.7.5.3 남아프리카 공화국
    • 5.7.5.4 이집트
    • 5.7.5.5 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임 (M&A, 파트너십, PPA)
• 6.3 시장 점유율 분석 (주요 기업의 시장 순위/점유율)
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(가능한 경우), 전략 정보, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 Umicore SA
  • 6.4.2 Glencore PLC
  • 6.4.3 Brunp Recycling (CATL)
  • 6.4.4 GEM Co., Ltd.
  • 6.4.5 Li-Cycle Holdings Corp.
  • 6.4.6 Redwood Materials Inc.
  • 6.4.7 Ascend Elements (Battery Resources)
  • 6.4.8 Ecobat
  • 6.4.9 American Battery Technology Co. (ABTC)
  • 6.4.10 RecycLiCo Battery Materials
  • 6.4.11 Retriev Technologies Inc.
  • 6.4.12 Cirba Solutions
  • 6.4.13 Duesenfeld GmbH
  • 6.4.14 TES-AMM Pte Ltd.
  • 6.4.15 Recupyl SAS
  • 6.4.16 Raw Materials Company Inc.
  • 6.4.17 Glencore-Li-Cycle Portovesme JV
  • 6.4.18 Ganfeng Lithium Co., Ltd.
  • 6.4.19 Eramet-Suez JV (Recyclage Batteries)
  • 6.4.20 InoBat-Minerals JV

7. 시장 기회 및 미래 전망