핵심광물 자원산업의 확보전략과 이차전지/배터리 기술개발 동향

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제조사: 산업정책분석원
규격: 546쪽 (A4)
ISBN: 9791185782720

 

 

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핵심광물은 신재생에너지 및 미래 첨단산업의 필수 원료로 가치사슬 단계에서 최종 소비자에 가까워질수록 부가가치가 커지고 국가 산업에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 글로벌 탄소중립, 산업 패러다임 변화 등에 따른 핵심광물 수요가 급증하고 있는 바, 주요국들은 안정적인 광물 확보를 위해 다양한 전략들을 마련하고 있습니다.

국내 또한, 탄소중립 실현을 위한 전기 및 수소 경제로의 에너지 전환에는 반드시 배터리와 촉매, 최첨단 기기 등에 사용되는 핵심광물이 필요하기 때문에 그 수요가 급등할 것으로 예상되고 있습니다. 특히 2050 탄소중립 실현을 위한 전기 및 수소 경제로의 전환에는 국가적 차원에서의 배터리, 신재생에너지, 수소 기술 관련 핵심광물 확보가 필수적입니다. 

최근 민간기업에서 핵심광물을 확보하려고 노력 중이나, 안정적 공급망 구축 한계가 따르기 때문에 탄소 감축 등의 목표를 달성하기 위해서는 정부 차원에서 광물의 안정적 공급망 확보가 기본적으로 수행되어야 하며, 주요국의 동향 등을 살피면서 국내 산업구조에 부합하는 대책 마련에 집중해야 하겠고, 국가 첨단산업의 지속가능한 발전을 위한 핵심광물 확보전략을 수립해야 하겠습니다.

이에 본원 Rlsearch센터에서는 각 연구기관과 국내·외 민간연구소의 자료‧데이터 및 정부의 정책 자료를 분석 정리하여 「핵심광물 자원산업의 확보전략과 이차전지/배터리 기술개발 동향」을 발간하게 되었습니다. 본서 1편에서는 주요국의 핵심광물 현황과 확보전략 등을 정리하였으며, 2편에서는 이차전지/배터리 시장 및 기술 동향 등을 수록함으로써 이와 관련된 업체 분들에게 다소나마 유용한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

 

 

제1편 광물자원

제Ⅰ장 주요국의 핵심광물 산업 분석
1. 핵심광물 확보 전략
 1) 핵심광물의 활용과 이슈
  (1) 핵심광물의 정의
  (2) 핵심광물의 활용
    가. 전기차 및 배터리
    나. 친환경에너지
    다. 방위산업
  (3) 핵심광물의 공급망 이슈
 2) 주요국의 핵심광물 확보 전략
  (1) 미국
    가. 핵심광물 현황
    나. 핵심광물 확보 전략
  (2) EU
    가. 핵심광물 현황
    나. 핵심광물 확보 전략
  (3) 중국
    가. 핵심광물 현황
    나. 핵심광물 확보 전략
 3) 글로벌 강국 도약을 위한 핵심광물 확보 전략
  (1) 핵심광물 확보 필요성
  (2) 핵심광물 공급망 분석
  (3) 비전 및 전략
  (4) 핵심광물 확보전략
    가. 핵심광물 수급지도(Map) 개발
    나. 조기경보시스템 구축
    다. 자원협력 강화
    라. 국내·외 자원개발 활성화
    마. 재자원화 기반조성
    바. 비축 확대
    사. 법·제도 정비
    아. 인력양성 및 기술개발
2. 6대 핵심광물 주요 현황
 1) 분석 개요
 2) 광종별 주요 현황 
  (1) 리튬(Li)
    가. 개요 
    나. 매장량, 생산량, 가격 현황 
    다. 국내 수출입 현황 
    라. 관련 주요 업계 동향
    마. 국내 재활용 업계 동향 
    바. 자원 개발 이슈
    사. 글로벌 시장 규모 및 동향
  (2) 니켈(Ni)
    가. 개요
    나. 매장량, 생산량, 가격 현황
    다. 국내 수출입 현황
    라. 관련 주요 업계 동향
    마. 국내 재활용 업계 동향
    바. 자원 개발 이슈
    사. 글로벌 시장 규모 및 동향
  (3) 코발트(Co)
    가. 개요
    나. 매장량, 생산량, 가격 현황
    다. 국내 수출입 현황
    라. 관련 주요 업계 동향
    마. 국내 재활용 업계 동향
    바. 자원 개발 이슈
    사. 글로벌 시장 규모 및 동향
  (4) 흑연(Graphite)
    가. 개요
    나. 매장량, 생산량, 가격 현황
    다. 국내 수출입 현황
    라. 관련 주요 업계 동향
    마. 국내 재활용 업계 동향
    바. 자원 개발 이슈
    사. 글로벌 시장 규모 및 동향
  (5) 희토류(REEs)
    가. 개요
    나. 매장량, 생산량, 가격 현황
    다. 국내 수출입 현황
    라. 관련 주요 업계 동향
    마. 국내 재활용 업계 동향
    바. 자원 개발 이슈
    사. 글로벌 시장 규모 및 동향
  (6) 백금족(PGMs)
    가. 개요
    나. 매장량, 생산량, 가격 현황
    다. 국내 수출입 현황
    라. 관련 주요 업계 동향
    마. 국내 재활용 업계 동향
    바. 자원 개발 이슈
    사. 글로벌 시장 규모 및 동향
3. 주요국의 광물 공급망 현황 및 확보 전략
 1) 미국
  (1) 광물 공급망 현황
    가. 광물에 대한 이해 및 정의
    나. 미래 제조업의 핵심 화두가 된 ‘광물 수급’
    다. 미국 상무부의 광물 공급망 취약점 분석
    라. 미국 광물 수입 현황
    마. 미국 광물 산업 현황
    바. 주(州)별 광물 수급 현황
  (2) 주요 광물 확보 전략
    가. 핵심 광물의 안정적 공급망 확보를 위한 연방정부의 전략  
    나. 핵심 광물 및 소재 공급망 전략 목표
    다. 정책 과제
  (3) 시사점
    가. 미국의 산업정책, 우리 기업에게 위협이자 기회
    나. 미국 인프라법 모니터링을 통한 기회 포착
    다. 공급망 관리 위한 데이터베이스 구축 필요
 2) 호주
  (1) 핵심광물 전략
    가. 2021년 호주 핵심광물 투자설명서
    나. 2022년 호주 핵심광물 전략
  (2) 공급망 동향
    가. 리튬
    나. 니켈
    다. 코발트
    라. 흑연
    마. 희토류
    바. 백금족
  (3) 핵심광물 프로젝트 및 기업
    가. 핵심광물 프로젝트
    나. 핵심광물 기업
  (4) 핵심광물 협력 동향
    가. 주요 핵심광물 협력국(한국 외)
    나. 한국-호주 핵심광물 협력 현황
  (5) 시사점
    가. 호주 핵심광물 산업 강점
    나. 호주 핵심광물 분야 진출 시 고려사항
    다. 한국-호주 핵심광물 공급망 협력 방향
 3) 중남미
  (1) 브라질
    가. 광물 산업 개요 
    나. 주요 광물·합금 
  (2) 페루
    가. 광물 산업 개요
    나. 주요 광물·합금
  (3) 볼리비아
    가. 광물 산업 개요
    나. 주요 광물·합금
  (4) 콜롬비아
    가. 광물 산업 개요
    나. 주요 광물·합금
  (5) 아르헨티나
    가. 광물 산업 개요
    나. 주요 광물·합금
  (6) 칠레
    가. 광물 산업 개요
    나. 주요 광물·합금
  (7) 멕시코
    가. 광물 산업 개요
    나. 주요 광물·합금

제Ⅱ장 희소금속의 제조 및 회수 기술
1. 희소금속의 기술 현황
 1) 희소금속의 정의
  (1) 희소금속과 일반금속의 특징
  (2) 주기표로 금속의 분류
 2) 희소금속의 분류
  (1) 원소의 분류
  (2) 금속 용도에 의한 분류
  (3) 원소의 종류에 의한 분류
    가. 구조재용 희소금속
    나. 국내에 비축되는 희소금속
    다. 철강과 상성이 다른 희소금속
  (4) 전자·자성재료에 사용되는 희소금속
    가. 희소금속이 사용되고 있는 전자·자성재료
    나. 전자·자성재료에 사용되는 주요 희소금속
  (5) 기능재료용 희소금속
    가. 기능재료의 필수 불가결한 희소금속
    나. 각 기능재료의 주요 희소금속
  (6) 희소금속의 사용량
    가. 지각에 함유하고 있는 비율과 희소금속의 사용량
    나. 지각에 함유되어 있는 비율과 국내 사용량과 관계
 3) 희소금속의 용도
  (1) 금속의 종류
    가. 주기표상 분류
    나. 희토류금속의 전자구조
  (2) 전형금속 희소금속의 특징과 용도
    가. 리튬
    나. 베릴륨
    다. 루비듐/세슘
    라. 스트론튬
    마. 바륨
  (3) 3d 전이금속 희소금속의 특징과 용도
    가. 티탄
    나. 바나듐
    다. 크롬
    라. 망간
    마. 코발트
    바. 니켈
  (4) 고융점 전이금속 희소금속의 특징과 용도
    가. 지르코늄
    나. 니오븀
    다. 몰리브덴
    라. 하프늄
    마. 탄탈륨
    바. 텅스텐
    사. 레늄
  (5) 반금속 희소금속의 특징과 용도
    가. 붕소
    나. 갈륨
    다. 게르마늄
    라. 셀레늄
    마. 인듐
    바. 안티모니
    사. 텔루륨
    아. 탈륨
    자. 비스무스
  (6) 귀금속 희소금속의 특징과 용도
    가. 팔라듐
    나. 백금
  (7) 희토류금속의 특징과 용도
    가. 스칸듐
    나. 이트륨
    다. 란탄
    라. 세륨
    마. 프라세오듐
    바. 네오듐
    사. 프로메티움
    아. 사마륨
    자. 유로퓸
    차. 가돌리늄
    카. 터븀
    타. 디스프로슘
    파. 홀뮴
    하. 에르븀
    거. 툴륨
    너. 이터븀
    더. 루테튬
 4) 희소금속의 제조기술
  (1) 희소금속의 제조기술
    가. 금속의 제조
    나. 광석에 따른 금속원소의 분류
  (2) 채광법
    가. 채광·분쇄
    나. 선광
  (3) 예비처리 건조·가소·배소
    가. 건조와 가소의 개념
    나. 배소의 개념
    다. 매트·스파이스 정련
    라. 환원정련
    마. 휘발정련
    바. 대상용융법과 고순도화 정련
  (4) 건식정련
    가. 건식정련의 개요
    나. 용융정련
  (5) 습식정련
    가. 습식정련의 개요
    나. 침출법
    다. 용매추출법
  (6) 전해정련
    가. 전해정련의 개요
    나. 수용액 전해법
    다. 용융염 전해법
  (7) 전용 광석에서 정련한 희소금속
    가. 리튬
    나. 베릴륨
    다. 붕소
    라. 스트론튬
    마. 세슘
    바. 바륨
  (8) 분리하기 곤란한 희소금속
    가. 지르코늄
    나. 하프늄
    다. 니오븀
    라. 탄탈륨
    마. 팔라듐(Pa)과 백금(Pt)
  (9) 부산물로 제조하는 희소금속
    가. 갈륨(Ga)
    나. 게르마늄Ge)
    다. 인듐(In)
    라. 탈륨(Tl)
    마. 비스무스(Bi)
    바. 셀렌(Se)과 텔루륨(Te)
    사. 루비듐(Rb)
    아. 레늄(Re)
  (10) 희토류금속
    가. 광상·광석
    나 .정련방법
    다. 정제방법
 5) 구조재로 사용되는 희소금속
  (1) 철강에 첨가되는 희소금속
    가. 오스테나이트 또는 페라이트
    나. 탄화물 또는 탄화물 고용
    다. 주요 희소금속 간의 조직제어·재질에 미치는 영향
  (2) 희소금의 용도
  (3) 초고온 내열 희소금속
    가. 사용 온도와 적용 재료
    나. 초고온 열합금의 제조방법
    다. 금속 간 화합물
  (4) 저온용 합금
    가. 사용 온도와 저온용 합금의 종류
    나. 사용 온도와 금속의 결정구조
  (5) 초경합금
    가. 초경합금 희소금속
    나. 초경합금, 코팅, 서밋
  (6) 초강도강
    가. 강철의 강화기구
    나. 말엣징강의 제조방법
    다. 소입강의 재소온도와 조직
  (7) 생체용 재료
    가. 생체재료의 니즈
    나. 생체재료에 이용되는 희소금속
  (8) 아몰퍼스
    가. 아몰퍼스(비정질) 조직과 열처리
    나. 아몰퍼스 제조기술
    다. 아몰퍼스 합금
 6) 전자·자성재료에 사용되는 희소금속
  (1) 반도체 개론
    가. 전자대(밴드)의 개요
    나. 물질의 성질과 전자대 구조
    다. 반도체의 종류
    라. 반도체 희소금속
  (2) 전자 디바이스용 반도체
    가. 다이오드 기능
    나. 트랜지스터
  (3) 전지에 사용되는 희소금속
    가. 전지의 구조와 종류
    나. 1차전지
    다. 2차전지
    라. 수소흡장합금
    마. 연료전지
    바. 태양전지
    사. 원자력전지
  (4) 영구자석의 희소금속
    가. 영구자석의 특징
    나. 영구자석의 종류
    다. 휴대용 전자기기에 사용된 사마코바 자석
    라. 사상 최강의 영구자석, 네오디늄·철·붕소 자석
 7) 희소금속 비축사업과 제조방법
  (1) 국내 희소금속 비축사업
  (2) 비축 희소금속과 제조방법
    가. 크롬
    나. 망간
    다. 코발트
    라. 바나듐
    마. 몰리브덴
    바. 니켈
    사. 텅스텐
    아. 안티모니
2. 희소금속 회수 시스템
 1) 개요
  (1) 정의 및 필요성
    가. 정의
    나. 필요성
  (2) 범위 및 분류
    가. 가치사슬
    나. 용도별 분류
 2) 동향 조사 분석
  (1) 시장 분석
    가. 세계시장
    나. 국내시장
  (2) 기술개발 동향 분석
    가. 기술개발 이슈
    나. 기업 동향
  (3) 국내 연구개발 기관 및 동향
    가. 연구개발 기관
    나. 기관 기술개발 동향


제2편 이차전지/배터리

제Ⅰ장 이차전지 관련 소재기술
1. 이차전지 주요 동향
 1) 개요
  (1) 일반적 정의
    가. 정의
    나. 필요성
  (2) 구축 범위
    가. 가치사슬
    나. 대표적 분류 방법
 2) 동향 조사 분석
  (1) 주요국 정책 동향
    가. 한국
    나. 미국
    다. 중국
    라. 일본
    마. 유럽
    바. 기타
  (2) 시장 동향 및 규모 예측
    가. 시장규모 및 전망
    나. 주요기업 동향
  (3) 기술 동향 및 발전 전망
    가. 기술개발 동향
    나. 발전 전망
    다. 이차전지 개발 핵심이슈
2. 차세대 이차전지 소재기술
 1) 기술의 개요
  (1) 기술의 정의 및 분류
  (2) 기술의 원리(상용 리튬이온전지)
  (3) 기술의 중요성
 2) 차세대 전지용 소재 연구개발 동향
  (1) 리튬이온전지(Advanced LIB)
    가. 정의
    나. 소재
  (2) 전고체 전지
    가. 정의
    나. 소재
  (3) 소듐이온전지
    가. 정의
    나. 소재
  (4) 리튬-황 전지
    가. 정의
    나. 소재
  (5) 리튬금속전지
    가. 정의
    나. 소재
  (6) 국내외 선도기관
 3) 산업 및 시장 동향
  (1) 국내 동향
    가. 시장규모 및 전망
    나. 기업 현황
  (2) 해외 동향
    가. 시장규모 및 전망
    나. 기업 현황
  (3) 국내외 선도기업
3. 이차전지 음극용 인조흑연
 1) 개요
  (1) 개념 정의
  (2) 중요성 및 의의
  (3) 가치사슬 구조 및 분류
    가. 용도별 분류
    나. 기술별 분류
 2) 산업 분석
  (1) 산업 동향
  (2) 시장 동향 및 전망
    가. 세계시장
    나. 국내시장
 3) 기술개발 동향
  (1) 기술개발 이슈
    가. 실리콘 이차전지 음극재
    나. 수소연료전지 분리막
    다. 그래핀
  (2) 연구개발 동향
  (3) 기업 동향
    가. 해외
    나. 국내
4. 이차전지 분리막
 1) 개요
  (1) 개념 정의
  (2) 중요성 및 의의
  (3) 가치사슬 구조 및 분류
    가. 가치사슬 및 용도별 분류
    나. 기타 분류 방법
 2) 산업 분석
  (1) 산업 동향
  (2) 시장 동향 및 전망
    가. 세계시장
    나. 국내시장
 3) 기술 개발 동향
  (1) 기술 개발 이슈
  (2) 연구 개발 동향
  (3) 기업 동향
    가. 해외
    나. 국내

제Ⅱ장 배터리 시장 분석과 재활용 동향
1. 배터리 관련 동향
 1) 배터리 공급망 현황
  (1) 시장 현황 및 수급 전망
  (2) 최근 2차전지 산업 관련 분석 
    가. 주요국의 정책에 따른 영향
    나. 국내 배터리 셀&소재 업체별 핵심광물 확보 방안
    다. 배터리 핵심 광물의 가격변동성
    라. LFP배터리 시장 확대에 따른 영향
 2) 배터리 소재 광물시장 동향 및 전망
  (1) 에너지 전환 시대의 배터리 시장
  (2) 배터리 소재 광물시장 동향 및 전망
    가. 배터리 소재 광물 시장 개요
    나. 배터리 소재 3대 핵심광물
 3) 전기자동차 배터리 동향
  (1) 개요
    가. 아이템 개요
    나. Value Chain
  (2) 정책 동향
    가. 국내 정책 동향
    나. 해외 정책 동향
  (3) 기술 동향
    가. 기술범위 및 특징
    나. 국내/외 기술 Trend
  (4) 시장 동향
    가. 글로벌 시장
    나. 국내 시장
  (5) 산업 동향
    가. 글로벌 산업 동향
    나. 국내 산업 동향
2. 배터리 시장 분석
 1) 전기자동차 배터리 시장
  (1) 개요
    가. 기술 개요
    나. 시장 현황
  (2) 시장 동향
    가. 글로벌 전체 시장 규모
    나. 세부항목별 시장 규모
    다. 지역별 시장 규모
    라. 국내 시장 규모
  (3) 기업 동향
    가. 경쟁 환경
    나. 주요 기업 동향
 2) 리튬 인산철 배터리 시장
  (1) 개요
    가. 기술 개요
    나. 시장 현황
  (2) 시장 동향
    가. 글로벌 전체 시장 규모
    나. 세부항목별 시장 규모
    다. 지역별 시장 규모
    라. 국내 시장 규모
  (3) 기업 동향
    가. 경쟁 환경
    나. 주요 기업 동향
    다. 시장 특성
 3) 배터리 첨가제 시장
  (1) 개요
    가. 기술 개요
    나. 시장 현황
    다. 시장 특성
  (2) 시장 동향
    가. 글로벌 전체 시장 규모
    나. 세부항목별 시장 규모
    다. 지역별 시장 규모
    라. 국내 시장 규모
  (3) 기업 동향
    가. 경쟁 환경
    나. 주요 기업 동향
3. 배터리 재활용 및 재사용
 1) 배터리 재활용 동향
  (1) 개요
    가. 아이템 개요
    나. Value Chain
  (2) 정책 동향
    가. 국내 정책 동향
    나. 해외 정책 동향
  (3) 기술 동향
    가. 기술범위 및 특징
    나. 국내/외 기술 Trend
  (4) 시장 동향
    가. 글로벌 시장
    나. 국내 시장
  (5) 산업 동향
    가. 글로벌 산업 동향
    나. 국내 산업 동향
 2) 사용 후 배터리 재사용(Reuse)
  (1) 개요
    가. 정의 및 필요성
    나. 범위 및 분류
  (2) 동향 조사 분석
    가. 시장 분석
    나. 기술개발 동향 분석
    다. 국내 연구개발 기관 및 동향
 3) 폐배터리 재활용 시스템
  (1) 개요
    가. 정의 및 필요성
    나. 범위 및 분류
  (2) 동향 조사 분석
    가. 시장 분석
    나. 기술개발 동향 분석
    다. 국내 연구개발 기관 및 동향
 4) 리튬이온 배터리 재활용 시장
  (1) 개요
    가. 기술 개요
    나. 시장 현황
    다. 시장 특성
  (2) 시장 동향
    가. 글로벌 전체 시장 규모
    나. 세부항목별 시장 규모
    다. 지역별 시장 규모
    라. 국내 시장 규모
  (3) 기업 동향
    가. 경쟁 환경
    나. 주요 기업 동향

 

핵심광물 자원산업의 확보전략과 이차전지/배터리 기술개발 동향