테슬라, 리튬 비용 30% 이상 절감…추출 기술 개발 성공

WIPO, 테슬라 출원 '점토 광물에서 리튬의 선택적 추출' 특허 공개
퇴적물에 소금·물 활용해 추출…美네바다주에 퇴적물 부지도 확보
작년 '배터리데이'서 언급…"비용 낮추고 지속가능한 방법"

 

[더구루=정예린 기자] 테슬라가 전기차 배터리에 쓰이는 핵심 원료인 리튬을 독자적으로 추출할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 광물 선점 경쟁이 치열한 가운데 비용을 30% 이상 절감하는 한편 안정적인 공급망 확보에 청신호가 켜졌다. 

 

12일 업계에 따르면 세계지식재산권기구(WIPO)는 지난 8일(현지시간) 테슬라가 작년 12월 출원한 '점토 광물에서 리튬의 선택적 추출'이라는 특허를 공개했다. 

 

이 특허에는 일론 머스크 최고경영자(CEO)가 작년 9월 열린 '배터리 데이'에서 언급한 바 있는 점토 퇴적물과 식용소금(식염)을 섞은 뒤 물을 부어 리튬을 추출하는 방식에 대한 기술이 담겼다. 리튬 비용을 최대 33%까지 줄일 수 있다는 게 테슬라 측 설명이다. 

 

머스크 CEO는 배터리 데이 당시 "식염을 사용하는 공정은 리튬을 얻기 위한 매우 지속 가능한 방법인데다 관련 비용도 획기적으로 낮춰줄 것"이라며 "테슬라는 자체적 기술을 개발했으며 리튬 추출을 위해 네바다주에 1만에이커(약 40㎢) 퇴적물 부지에 대한 이용 권리도 확보했다"고 밝혔다. 네바다주에는 테슬라의 전기차가 생산되는 네바다 기가팩토리가 위치하고 있다. 

 

테슬라가 개발한 기술은 점토 퇴적물과 양이온 공급원인 염화나트륨(NaCl·식염)을 혼합한 뒤 물을 부어 화학적 반응을 일으켜 리튬을 얻는 방식이다. 특히 전체 공정 중 밀링 단계에서 염화나트륨을 추가했을 때 리튬을 더 효과적으로 추출할 수 있음을 발견했다.

 

기존 다른 기업들은 점토 광물에 황산 등 산성 용액을 사용하거나 염화수소(HCI) 등을 투입하는 방식을 채택하고 있다. 하지만 이 방법은 리튬뿐 아니라 나트륨, 칼륨, 철, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 등 다른 물질까지 추출되는 문제가 존재했다. 

 

테슬라는 "기존 방식에서는 불순물 원소의 후속 제거, 특히 알루미늄을 제거하면서 일부 리튬의 추가 손실이 발생해 전체 리튬 추출 효율이 낮았다"며 "높은 산 소비와 복잡한 침출 용액 정제 방법으로 인해 비용과 환경친화적 측면에서 전체 추출 과정이 비효율적"이라고 신기술 개발의 배경을 설명했다. 

 

리튬은 배터리 제조 4대 핵심 소재 중 하나인 양극재의 필수 원료로 전기를 생성·충전하는 역할을 맡는다. 리튬이 쓰이는 배터리는 전기차 생산비용의 약 40%를 차지한다. 저렴한 비용으로 리튬 조달이 가능해지면 배터리 가격이 인하되고 궁극적으로는 전기차 가격도 낮아져 대중화를 앞당길 수 있다. 

 

주요 배터리 기업들은 앞다퉈 글로벌 광산업체들과 계약을 맺는 등 원료 수급에 사활을 걸고 있다. 전기차 시장 성장에 따른 배터리 수요 급증으로 인해 리튬 가격이 천정부지로 치솟고 있기 때문이다. 리튬 가격은 현재 톤당 약 1만3741달러(약 1577만원)로 전년 대비 91.40% 급등했다. 










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