화석연료 엔진과 전동 모터를 병용하는 하이브리드 자동차 (HV), 탑재된 2차 전지를 외부 전원으로부터 충전 가능한 HV인 플러그 인 하이브리드 자동차 (PHV), 전기자동차 (EV) 의 구동전원으로 경량·소형화된 2차 전지가 필요하다. 이들 2차 전지 탑재 자동차의 도입을 촉진하고, CO2배출량을 대폭 삭감시키는 것이 일본의 자동차 산업의 당면과제이다. 2차 전지 탑재 자동차는 당초 예상되었던 것보다 급격히 보급되고 있다. 따라서 고출력이며 대용량의 2차 전지인 리튬 전지의 수요가 2030년까지 크게 증가 할 것으로 예상된다. 2차 전지의 전극과 전해질에는 대량의 금속 리튬이 필요 불가결하고 리튬 원료의 안정적인 공급이 반드시 필요한 실정이다. 희귀금속에 속하는 금속 리튬은 전세계적으로 비교적 풍부하게 매장되어 있다고 하나, 자원보유국의 지원정책과 수출제한 등에 의하여 수급 균형이 무너질 가능성이 존재한다.

일본에서는 리튬 광물이 거의 채굴되고 있지 않으나, 원재료의 수입량은 세계에서 가장 많다. 대부분을 남미국가로부터 수입에 의존하고 있다.     

 현재 일본, 중국, 미국, 유럽, 한국 등 세계각국의 자동차기업이 2차 전지 탑재자동차의 시장도입을 시작하였고 확대 계획을 발표하고 있다. HV에는 리튬 이온 전지가 탑재되기 시작하여 EV, PHV, EV의 모든 차종에서 리튬 이온 전지가 채용될 것으로 예상된다. 일본정부는 “저탄소사회 만들기 행동계획-2008.7”에서 2020년까지 국내신차판매대수 중 2차전지 탑재차의 합계 대수를 최대 50%까지로 설정하였다.   

 자동차에 탑재되는 2차 전지는 중량 및 출력면에서 현재 사용되는 리튬 이온전지가 가장 우수한 성능을 가지고 있다. 그리고 연구되고 있는 차세대 2차 전지에서도 리튬 이온 전지는 가장 기대되는 기술로 예상된다. 현실적으로나 장래적으로나 대량의 리튬이 반드시 필요로 하는 자원임은 틀림없는 사실이다.

향후에는 자동차사업 분야 이외에서도 리튬 이온 전지의 사용 용도가 확대되는 것은 틀림없는 사실이다. 

 금속 리튬은 재활용이 가능하며, 휴대폰 등에 사용되었을 때는 문제시 되지 않았다. 그러나, 자동차 산업에 적용되기 시작하면서 그 사용량은 급격히 증가하였다. 미국 일리노이 대학에서 수요 예측한 결과에 의하면 2015년에 자동차 250만대에 적용시 1.1만ton 필요하다고 한다. 세계최대 자원공급사인 SQM(Sociedad Quimicay Minera de Chile)에 의하면 2020년도에는 2~7만ton으로 예상하였다. 이러한 결과에 의하면 200년 이상 리튬자원 매장량이 있다는 낙관적인 예상이다. 본 연구에서는 이를 환경정책을 추진하는 입장에서 전세계의 자동차에 리튬 이온 전지를 탑재하는데 필요한 금속 리튬량을 산출하였다. 전세계의 자동차 보유대수는 약 9억대이며, 이를 앞서 언급한 HV, PHV, EV에 적용하는 %로 산출한 결과를 보고하였다. 전세계의 자동차 보유대수의 약50%를 환경 저감자동차로 대체하면 약 790만ton의 리튬을 필요로 한다. 이 양은 전세계에 매장된 전체 금속 리튬량에 해당하는 양이다. 이러한 영역에 있어서 일본의 우위성확보와 강화를 생각한다면, 리튬 원료의 안정적인 확보가 반드시 필요한 사항이다.

 금속 리튬 자원의 전세계 매장량은 약 990만ton이다. 이중 칠레가 750만ton으로 75.8%를 보유하고 있다. 다음으로 아르헨티나 80만ton (8.1%), 호주 58만ton (5.9%), 중국 54만ton (5.5%), 브라질 19만ton(1.9%), 캐나다, 미국, 짐바브웨이 순이다. 결과에서 보이듯이 금속 리튬 매장량이 남미에 편중된 것을 알 수 있다. 리튬 자원을 공급하는 회사는 여러 회사가 있으나 SQM사, Chemetall사, GEA Group AG의 3사가 전세계 시장의 70%를 장악하고 있고 시장가격 지배력이 강하다. 그 중 SQM사가 가격 영향력이 가장 크다. 금속 리튬은 비금속거래소에 등록되어 있지 않고 공표된 세계지표적인 공식가격은 존재하지 않는 금속이다.

 리튬 매장량이 풍부하더라도 자원의 편중과 공급사의 독과점 및 공표된 지표가격이 없기에 이에 따른 공급불안은 항상 존재한다고 할 수 있다.

 일본의 수입량은 2008년 2009년 세계 1위이다. 수입가격은 세계평균보다 항상 높다고 보고되고 있다. 

그림1. 무역통계에 수산화 리튬의 주요 국제 교류량

 현재 리튬 매장량은 비교적 풍부하나 편재에 의한 공급불안, 자원 산출국의 내셔널리즘에 의한 가격급등과 향후 금속 리튬의 수요증대에 따른 공급부족이 우려된다. 세계최대 수입국은 일본이기에 자원정책, 생산기업, 가격 동향을 항상 주시하여야 한다. 보고서에서는 칠레, 중국, 한국, 일본의 자원확보에 대한 동향을 소개하고 있다.

마지막으로 리튬 자원의 중장기적인 연구개발의 방향성에 대하여 기술하고 있다. 보고서에서 기술된 내용은 1) 리튬 자원회수 프로세스 기술연구 2) 바닷물로부터의 회수 프로세스 가능성연구 3) 금속 리튬을 사용하지 않는 2차 전지 연구개발 이다.

이제까지 일본은 리튬 2차 전지 기술에서 우위적인 위치를 지켜왔다. 그러나 최근 한국, 중국기업의 2차 전지 판매 세계시장 점유율이 확대되고 있다. 2차 전지 탑재 자동차의 급격한 신장에서 일본이 계속적으로 세계시장에서 우위를 확보하기 위해서는 리튬 원료의 안정적인 확보가 반드시 필요하다. 자원확보를 위하여 관민이 관계를 강화할 필요가 있고 자원수입국을 분산하고 거래처의 다양화를 도모하여야 할 것이다. 연구개발에서는 앞에서 기술한 기술개발과 리튬을 사용하지 않는 2차 전지의 개발도 필요할 것이다.