중국의 리튬 장악: 한 국가가 배터리 공급망의 병목을 통제하는 방식

전기차 혁명을 옥죄는 보이지 않는 손아귀

베를린 거리에서 캘리포니아 고속도로에 이르기까지, 전 세계 교통의 풍경은 근본적인 변화를 겪고 있다. 각국 정부가 교통 부문의 탈탄소화를 추진하면서 휘발유 엔진은 전기 모터로 바뀌고 있다. 그러나 눈에 보이는 변화의 이면에는 덜 드러나지만 훨씬 더 중대한 권력 집중이 자리한다. 세계가 어느 나라에 리튬 매장량이 있는지 주목하는 동안, 전기차의 미래를 장악하기 위한 진짜 경쟁은 원광을 배터리급 화합물로 바꾸는 화학 공장에서 벌어지고 있다.

런던에 본사를 둔 배터리 공급망 전문 가격정보기관 벤치마크 미네랄 인텔리전스(BMI)에 따르면, 중국은 현재 전 세계 리튬 화학물 정제 능력의 60~70%를 차지한다. 중국의 실제 리튬 자원량은 세계 9위에 불과한데도 이런 우위가 이어지고 있다. 이 격차는 청정에너지 전환의 핵심 취약점을 드러낸다. 광산을 보유하는 것이 공급망을 통제하는 것과 같지는 않다.

BMI에서 리튬과 전 세계 경암 채굴을 담당하는 연구 애널리스트 뤽 브라운은 중국의 통제력이 특히 경암 전환 부문에서 절대적이라고 지적한다. 브라운은 CNA에 “따라서 중국은 경암 전환 능력을 완전히 장악하고 있다”고 말했다. 정제는 비용이 결정되고 공급 안정성이 확보되는 단계이므로 중요하다. 원석에서 전기차에 이르는 과정에서 결정적인 병목이 되는 것이다.

채굴보다 정제가 중요한 이유

리튬을 채굴하는 것과 배터리용으로 가공하는 것의 차이는 에너지 전환 과정에서 가장 잘못 이해되는 측면 중 하나다. 전 세계 리튬 공급은 주로 두 곳에서 나온다. 호주와 아프리카 일부 지역에서 주로 채굴되는 경암 스포듀민과, 남미 ‘리튬 삼각지대’의 지하 염호에서 추출하는 리튬 함유 염수다.

BMI 자료에 따르면 2025년 채굴 리튬 생산량에서 호주가 약 31%를 차지했고, 남미가 27%, 중국이 21%, 아프리카가 19%로 뒤를 이었다. 그러나 이 원료의 상당량은 가공을 위해 중국으로 흘러간다. 배터리 가치사슬 전문가로 자동차 제조사와 투자자들에게 자문하는 스리니바스 포푸리는 “광산에서는 리튬이 함유된 암석이나 염수가 나오지만, 배터리 공급망은 엄격한 규격을 충족하는 탄산리튬과 수산화리튬을 기반으로 움직인다”고 설명했다.

포푸리는 이 중간 단계의 중요성을 설명하기 위해 석유 산업에 비유했다. 그는 “채굴하면 원유를 얻고, 정제하면 엄격한 규격을 충족하고 엔진에서 예측 가능하게 작동하는 휘발유와 경유를 얻는다”며 “리튬도 비슷하다. 상대적으로 불순물이 많은 원료를 정제해 불순물과 물성이 엄격하게 관리되는 화학물질로 바꾸는 것”이라고 말했다. 이 공정에서 아주 작은 차이도 배터리 성능과 수율, 수명에 영향을 미쳐 자동차 제조사의 비용과 공급 안정성을 직접 좌우한다.

이 전환 과정의 기술적 복잡성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 화학적 전환에는 많은 에너지가 들고 높은 기술력이 필요하며, 기존 산업 클러스터 밖에서 규모를 키우기 어렵다. 중국의 정제 거점에는 장비 공급업체와 엔지니어, 화학 기업, 배터리 제조사가 나란히 모인 통합 생태계가 구축돼 있다. 이 생태계는 비용을 낮추고 생산 일정을 앞당기며, 다른 지역의 독립된 시설들이 따라가기 어려운 이점을 제공한다.

자원은 풍부하지만 가공은 부족

리튬이 채굴되는 곳과 배터리용으로 가공되는 곳 사이의 지리적 불일치는 해소하기 어려운 구조적 의존을 낳는다. 남미의 염수 사업은 화학제품을 생산하는 경우가 많지만, BMI의 브라운은 “중국 외 지역의 화학제품 생산량 대부분은 남미 염수 사업에서 나오며, 이들 시설은 대개 원료 채굴과 가공이 통합돼 있다”고 지적한다. 즉 생산량이 자체 원료에 묶여 있어 제3자의 원료를 가공하는 데 쓰이지 않는다.

남미에서 생산된 물량도 추가 가공이 필요한 경우가 많다. 남미 화학제품 생산량의 대략 절반은 배터리급 기준을 충족하지 못해 추가 정제가 필요하며, 이 과정은 중국에서 이뤄지는 경우가 흔하다. 경암 리튬도 더 큰 규모로 비슷한 경로를 따른다. 중국은 경암 원료를 주로 호주와 아프리카에서 들여오고, 농축 광석을 자국 화학 공장으로 운송해 탄산리튬이나 수산화리튬으로 전환한다.

배터리급 기준으로 정제된 리튬은 중국에 더욱 집중된 다운스트림 공급망으로 들어간다. BMI에 따르면 중국은 전 세계 양극재 생산량의 약 86%, 배터리 셀 제조량의 85%를 통제한다. 이러한 수직 통합 덕분에 리튬은 화학 공장에서 차량으로 신속하게 이동하며, 흔히 같은 산업 클러스터 안에서 생산이 이어진다. 이로써 서구 공급망이 현재 재현하기 어려운 효율성 우위를 확보한다.

국제에너지기구(IEA)의 2025년 세계 핵심광물 전망은 이런 집중이 완화되기는커녕 심화되고 있음을 확인했다. 2020~2024년 거의 모든 핵심광물에서 정제 지역의 집중도가 높아졌다. 특히 리튬의 경우 상위 3개 정제국의 평균 시장 점유율이 2020년 약 82%에서 2024년 86%로 상승했으며, 이러한 증가분의 대부분은 중국이 이끌었다.

가격 변동성과 생산 감축

시장이 요동칠 때 정제 병목은 가장 뚜렷하게 드러난다. 2021~2024년 리튬 가격은 극적인 상승과 하락을 겪으며 글로벌 공급망의 취약성을 노출했다. IEA 자료에 따르면 전기차 수요가 빠르게 늘면서 2021~2022년 가격은 8배 치솟았고, 이후 2024년까지 80% 넘게 폭락했다.

이러한 변동성은 업계 전반의 광범위한 생산 감축을 불러왔다. 중국 최대 배터리 제조사인 CATL(닝더스다이)은 생산비가 높고 가격이 약세를 보이자 장시성 리튬 사업을 축소했다. 장시지우링리튬은 채굴 시설의 생산을 중단했고, 글로벌리튬리소시스를 비롯한 호주 광산업체들도 타당성 조사를 축소했다. 아카디움리튬은 2025년 중반까지 호주 마운트 캐틀린 스포듀민 사업장을 관리·유지 상태로 전환할 계획이라고 발표했다.

싱가포르에 본사를 둔 아케인 캐피털 어드바이저스의 이사 YJ 리는 2023~2025년을 “상당히 고통스러운 리튬 겨울”이라고 표현했다. 다만 리는 에너지 전환이라는 큰 흐름에서 보면 침체는 짧았다고 지적한다. 그는 “실제로는 자금이 부족해 많은 리튬 개발업체가 사업을 보류했고, 이로 인해 몇 년씩 지연됐다”고 설명했다. 투자가 얼어붙으면 미래 공급 안정성에도 여파가 미친다. 오늘 지연된 사업은 내일 공급 부족으로 이어지기 때문이다.

리튬 전환 과정에는 상당한 환경 규제 준수 비용도 발생해 투자 불확실성을 키운다. 이 공정은 폐기물과 잔류물을 배출하므로 세심한 관리가 필요하며, 이에 따라 인허가와 폐기물 처리가 사업 일정과 비용에서 점점 더 중요한 부분을 차지하고 있다. 익명을 요청한 중국의 한 주요 리튬 생산업체 관계자는 “업스트림 광산 공급이 안정돼야 산업 사슬이 정상적으로 발전할 수 있다”며, 각 단계의 비용과 공정 성숙도가 가격과 공급 품질 모두에 영향을 미친다고 덧붙였다.

수출 금지가 공급 흐름을 흔들 때

중국에 정제 능력이 집중되면 공급 충격에 대한 구조적 취약성이 생긴다. 특히 자원 부국이 수출 제한을 통해 자국 자원의 부가가치를 더 많이 확보하려 할 때 그렇다. 2025년 2월 25일 짐바브웨는 운송 중인 물량을 포함해 모든 리튬 정광 수출을 즉각 중단한다고 발표했다. 이 조치는 중국 산업계에 파장을 일으켰고 리튬 가격은 하루 사이 급등했다.

전 세계 채굴 리튬 공급량의 약 10%, 중국 가공 리튬의 약 15%를 차지하는 짐바브웨는 당초 2027년 1월로 예정했던 수출 금지를 앞당겨 국내 가공을 유도했다. 짐바브웨 정보부의 닉 망과나는 “부가가치 창출에 대비하는 대신 일부 관계자들이 기한 전에 가공되지 않은 리튬을 최대한 많이 채굴해 수출하려는 광풍에 휩싸였다”고 말했다. 그는 이에 따른 비축 행위를 국가의 경제적 미래를 “약탈”하는 일이라고 비난했다.

비즈니스 인사이더 아프리카는 이번 금지가 중국에 “직접적인 공급 충격”을 일으켰다고 전했다. 중국은 방대한 정제 시설에 원료를 공급하기 위해 아프리카와 호주에서 경암 스포듀민 정광을 대량 수입하고 있다. 쓰촨야화공업그룹과 저장화유코발트 같은 중국 기업들이 현지 가공 요건을 충족하기 위해 짐바브웨에 황산리튬 공장을 짓고 있지만, 이들 시설은 중국 생태계에서 완전히 독립하는 것이 아니라 중간 가공 단계에 해당한다.

보츠와나에 본사를 둔 켐코어의 창업자 칼리스토 라디티파는 황산리튬이 원광 정광보다 가치가 높아 자원 보유국 정부의 로열티 수입을 늘린다고 지적했다. 그러나 천연자원 거버넌스 센터의 파라이 마구우 같은 비판론자들은 이런 전략이 장기적인 현지 개발과 우선순위가 일치하지 않을 수 있는 중국 기업에 대한 의존을 심화하면서 “현지 산업화의 착각”을 낳을 위험이 있다고 경고한다.

배터리 재활용까지 뻗친 중국의 장악력

중국의 지배력은 1차 리튬 생산에만 국한되지 않는다. 전기차 시장이 성숙하면서 배터리 재활용은 공급 안정성에 점점 더 중요해지고 있다. 벤치마크 미네랄 인텔리전스에 따르면 중국은 2025년 폐배터리 360만 톤을 처리할 것으로 예상된다. 이는 전 세계 전처리 능력의 78%, 블랙매스 정제 능력의 89%에 해당한다.

사용이 끝난 배터리를 분쇄해 만든 블랙매스에서 새로운 양극재에 재사용할 리튬과 니켈, 코발트를 회수하려면 고도화된 정제 기술이 필요하다. 중국의 블랙매스 정제 능력은 2022년 89만5,000톤에서 2025년 250만 톤으로 늘어날 전망이다. 반면 북미의 블랙매스 정제 능력은 2만1,000톤, 유럽은 2만8,000톤에 불과하다.

재활용 부문의 우위는 배터리가 수명을 다한 뒤에도 소재가 중국이 통제하는 공급망으로 되돌아가게 한다. 패스트마켓츠에 따르면 중국 재활용 업계는 과잉 설비 문제에 직면해 있으며, 일부 정제 시설의 가동률은 20~30%에 그친다. 그러나 2025년 7월 시행되는 블랙매스 국가 표준은 수입을 합법화하고 통일된 생산 기준을 제공해 공급망을 강화할 것으로 예상된다.

이러한 집중은 전 세계 재활용업체에 장기적인 경제적 어려움을 초래한다. 배터리 화학 조성이 니켈·코발트·망간(NCM) 계열에서 인산철리튬(LFP) 계열로 바뀌면서 재활용 소재의 본래 가치가 낮아지고 있다. 패스트마켓츠의 배터리 재활용 선임 애널리스트 루크 스위니는 “니켈과 코발트가 없으면 LFP 배터리 재활용의 경제성이 무너진다”고 지적했다. 이런 경제적 압박은 이미 중국의 규모 우위에 맞서 고전하는 중국 외 지역의 재활용업체에 특히 큰 타격을 준다.

서방은 의존에서 벗어날 수 있을까

공급망 집중이 초래하는 전략적 취약성을 인식한 미국과 유럽은 리튬 정제의 현지화를 위한 공격적인 노력에 나섰다. 테슬라는 2025년 1월 텍사스주 코퍼스크리스티 인근 리튬 정제소를 가동하기 시작했다. 이 시설은 테슬라 자체 전기차 생산에 필요한 배터리급 리튬을 생산하도록 설계됐다. 네덜란드 공급업체 AMG는 브라질산 스포듀민을 중국으로 보내 전환한 뒤 독일에서 가공하는 방식으로 계속 운송하고 있어 중국 외 선택지가 여전히 제한적임을 보여준다.

그러나 분석가들은 생산능력 발표가 공급 안정성을 뜻하지는 않는다고 경고한다. BMI의 브라운은 “최근에야 가동을 시작한 사업들은 생산량을 늘리는 단계에 있으며, 실제 생산량은 설계 용량보다 훨씬 낮다”고 지적했다. 스리니바스 포푸리는 의미 있는 공급망 다변화에 물리적인 공장 이상이 필요하다고 강조한다. 그는 “공장을 안정적으로 가동해 높은 수율을 내고, 일관된 배터리급 소재를 생산해야 한다. 주요 양극재·셀 제조사의 품질 인증을 받고, 자금 조달을 뒷받침할 장기 구매 계약도 확보해야 한다”고 설명했다.

구조적 과제는 기술적 생산 능력에 그치지 않는다. 아케인 캐피털 어드바이저스의 리는 서방이 병렬 공급망을 구축하려면 “구조적으로 비용이 더 많이 들 것”이며 “미국과 유럽 국가들이 생각하는 것보다 훨씬 더 오랜 시간이 걸릴 것”이라고 주장한다. IEA에 따르면 공급망 다변화 지역의 사업은 기존 생산업체보다 자본 비용이 일반적으로 50% 높다. 가격 변동성과 경제적 불확실성도 민간 투자를 위축시킨다.

최근 정책 변화도 이런 노력에 복잡성을 더했다. 배터리와 전기차에 자금과 인센티브를 제공하던 미국 인플레이션 감축법의 주요 조항이 대폭 축소되면서 투자 심리가 식었다. 한편 중국 기업들은 보조금이 적용된 신용의 혜택을 누린다. 에이드데이터 조사에 따르면 상장된 중국의 최대 광산업체 10곳은 실효 이자율이 3.7%인 반면 해외 경쟁업체는 7.1%를 부담한다. 이러한 금융상의 우위 덕분에 중국 기업은 단기 수익성보다 전략적 시장 확대를 우선하면서 변동성과 낮은 이윤을 견뎌낼 수 있다.

대안과 긴 시간표

앞으로 5~10년 안에 전기차 배터리에서 리튬이 밀려날 가능성은 낮지만, 대체 기술은 등장하고 있다. 나트륨이온 배터리는 리튬이온 배터리와 생산 공정이 비슷해 가장 유망한 대안으로 꼽힌다. 다만 에너지 밀도가 낮아 특정 용도에 적합하다. 중국은 현재 고순도 황산망간의 95%, 정제 인산의 75%를 생산하는데, 이는 나트륨이온 및 LFP 배터리의 핵심 원료다. 따라서 배터리 전환이 이뤄지더라도 중국 공급망을 거칠 가능성이 크다.

미국의 국내 생산은 네바다주의 상업 규모 시설 한 곳에 그치지만, 텍사스주의 스맥오버 지층은 잠재적으로 중요한 염수 매장지로 부상했다. 엑손모빌과 셰브론은 이 지역의 토지를 확보했으며, 생산은 빠르면 2027년 시작될 수 있다. 그러나 용수 사용과 유독 화학물질 관리에 관한 환경 우려에 인허가 지연까지 겹쳐 미국 내 공급은 수년간 미미한 수준에 머물 것으로 보인다.

홍콩 국제지능형자동차공학협회의 데이비드 장은 현재의 우위를 바탕으로 중국이 향후 5~10년간 선두를 유지할 수 있다고 내다봤다. 그는 “하지만 병목은 바뀔 것”이라며 제약이 리튬 공급망에서 완전히 사라지기보다는 서로 다른 화학 공정 간에 이동하거나 다른 미드스트림 원료로 옮겨갈 수 있다고 말했다.

IEA는 2035년에도 정제 소재 공급 상위 3개국의 평균 점유율이 82%로 소폭 낮아지는 데 그칠 것으로 전망한다. 이는 사실상 2020년의 집중도 수준으로 되돌아가는 것이다. 소재 공급망 다변화가 실질적인 영향을 미치기까지는 2020년대 후반과 2030년대까지 시간이 걸릴 전망이며, 그동안 세계 전기차 전환은 중국의 정제 역량에 의존할 수밖에 없다.

핵심 내용

• 중국은 전 세계 리튬 자원량에서 9위에 그치지만 리튬 화학물 정제 능력의 60~70%를 통제해 전기차 공급망의 핵심 병목을 쥐고 있다.
• 정제는 기술적으로 복잡하고 에너지 집약적이며, 중국은 수십 년에 걸쳐 고도화된 산업 생태계를 구축했다. 서방 경쟁국이 이를 단기간에 재현하기는 어렵다.
• 호주(채굴량의 31%), 남미(27%), 아프리카(19%)에서 나온 가공 전 리튬의 상당량은 배터리급 탄산리튬과 수산화리튬으로 가공하기 위해 중국으로 향한다.
• 리튬 가격은 2022~2024년 80% 넘게 폭락해 전 세계 생산 감축과 신규 사업 지연을 초래했다. 가격 회복은 2028년에야 이뤄질 것으로 예상된다.
• 2025년 2월 짐바브웨의 가공 전 리튬 수출 금지는 자원 민족주의의 위험과 아프리카 경암에 의존하는 중국 정제업체의 공급망 취약성을 드러냈다.
• 중국은 전 세계 블랙매스 정제 능력의 89%를 차지하며 배터리 수명이 다한 뒤 회수되는 소재도 중국 통제 공급망으로 돌아오게 한다.
• 테슬라의 텍사스 정제소를 비롯한 서방의 다변화 노력은 구조적 비용 열위(자본 비용 50% 상승)와 기술적 증산 과제에 직면해 있다. 가시적인 성과가 나기까지는 2020년대 후반이나 2030년대까지 걸릴 수 있다.
• 미국은 리튬의 97%를 수입하며, 주로 아르헨티나와 칠레에서 들여온다. 그러나 배터리급 소재를 만들려면 여전히 중국에서 가공해야 해 여러 겹의 의존이 발생한다.