배터리 캐즘 소방수 'ESS'...삼성SDI·LG엔솔, 110조 미래시장 선점 나선다

【뉴스퀘스트=김민우 기자】 삼성SDI, LG에너지솔루션 등 국내 주요 배터리 기업들이 ESS(에너지저장장치) 신제품 개발에 열을 올리고 있다.

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전기차용 배터리가 시장 불황으로 주춤한 가운데 ESS 시장이 태양광 등 신재생에너지 확대와 맞물려 오는 2035년 110조원대 규모까지 성장할 것으로 전망되고 있어서다.

이들 기업은 기존 대비 용량과 안정성을 대폭 강화한 신제품을 내놓으면서 유럽 및 북미 시장에서 발을 넓혀나가고 있다.

5일 업계에 따르면, 최근 배터리 시장의 화두는 단연 ESS로 꼽힌다. ESS는 생산된 전력을 저장했다가 필요한 시간이나 장소에 공급해 에너지 효율성을 높이는 시스템을 말한다.

전력 계통 안정화나 재생에너지와의 연계성이 뛰어나 최근 태양광·풍력 등 신재생에너지 발전시설을 보완하는 데 핵심 기술로 주목을 받고 있다.

시장조사업체 'SNE리서치'에 따르면 올해 ESS 시장 규모는 전년 대비 27% 늘어난 400억 달러(약 54조7200억원)로, 오는 2035년에는 800억 달러(약 110조원)까지 확대될 전망이다.

삼성SDI와 LG에너지솔루션도 이에 맞춰 다양한 신제품들을 내놓고 있다. 이들 기업은 앞서 지난달 19~21일(현지시간) 독일 뮌헨에서 열린 '인터배터리 유럽 2024'에서 ESS 제품을 대거 공개하며 현지 관계자들의 많은 주목을 받았다.

◇삼성SDI, 용량·안전 강화한 'SBB 1.5' 개발...美 최대 전력 기업과 장기 공급 계약 '쾌거'

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삼성SDI는 기존 제품 대비 용량과 안전성을 강화한 '삼성배터리박스(SBB)' 1.5를 선보였다. 20피트(ft) 컨테이너 박스에 하이니켈 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 배터리 셀과 모듈, 랙 등을 설치한 제품이다. 전력망에 연결만 하면 바로 사용할 수 있다. 

안전성 측면에서도 기존에 적용한 직분사시스템의 열 전파 차단효과를 EDI(모듈내장형 직분사) 기술을 통해 대폭 향상시켜 화재 예방 및 확산 방지 기능을 강화했다.

SBB 내부에서 화재가 발생하면 해당 셀을 포함한 전체 모듈 단에 소화약재가 분사돼 화재 확산을 막는 것이다.

삼성SDI는 'SBB 1.5'의 기술력을 바탕으로 미국 현지 기업들과도 물량 수주에 나서고 있다. 

삼성SDI는 이날 미국 최대 전력 기업인 넥스트에라 에너지사와 ESS 장기 공급에 대해 협의했다고 밝혔다. 공급 체결은 다수 프로젝트로 나눠 진행되며 공급 규모는 아직 알려지지 않았다.

업계에서는 이번 계약을 통해 삼성SDI가 ESS 시장에서 돌파구를 마련했다고 평가한다.

미국 현지에서 신재생에너지인 태양광 발전 설치 붐이 일어나며 발전 설비에 따라붙는 ESS 수요가 급증하고 있어서다. 여기에 미국 정부가 오는 2026년부터 중국산 ESS용 배터리에 관세를 25% 부과함에 따라 국내 기업이 반사 이익을 얻을 전망이다.

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앞서 삼성SDI는 지난 2018년까지 ESS용 배터리 시장에서 점유율 50%를 넘으며 '절대 강자'로 군림했으나,  이후 중국의 저가 LFP(리튬·인산·철) 배터리 공세가 이어지며 점유율이 4위 밖으로 밀려나간 상황이다. 

SNE리서치에 따르면 지난해 리튬이온전지 ESS 글로벌 시장 점유율의 1~3위를 모두 중국업체가 차지했다. CATL이 40%로 1위, BYD와 EVE가 각각 12%, 11%를 차지하며 2, 3위를 기록했다. 반면 삼성SDI와 LG에너지솔루션은 5%, 4%로 각각 6, 7위에 올랐다.  

점유율 반등을 노리는 삼성SDI는 오는 2026년부터 전력용 ESS 제품에 들어갈 배터리 라인업에 LFP 배터리를 추가해 높은 에너지 밀도의 NCA 배터리와 함께 '투트랙' 전략으로 시장 공략에 나선다.

또한 UPS(무정전전원장치)용 고출력 셀 공급을 통해 AI 시대 가속화에 따른 데이터센터 증가 등 신규 수요에도 적극 대응한다.

최윤호 삼성SDI 대표이사 사장은 "초격차 기술경쟁력으로 구현한 SBB 신제품 등 다양한 제품 라인업 출시와 AI 시대 가속화에 따른 신규 시장을 적극적으로 개척함으로써 글로벌 ESS 시장을 선도해 나갈 계획" 이라고 말했다.

◇LG에너지솔루션, 한화큐셀과 손잡고 북미 시장 개척...생산시설·R&D 적극 투자

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LG에너지솔루션도 LFP 배터리를 활용한 ESS 시장 공략을 가속화해 기업 포트폴리오 강화에 나서고 있다.

LG에너지솔루션은 지난해 12월부터 ESS용 LFP 배터리 양산에 돌입했다.

지난달에는 한화솔루션 큐셀부문(한화큐셀) 미국법인과 총 4.8기가와트시(GWh) 규모의 ESS용 배터리 공급 계약을 체결하며, 북미 시장에서 발을 넓히고 있다.

아울러 북미 ESS 시장 선점을 위해 애리조나에 연간 생산능력 16GWh 규모의 ESS용 LFP 공장도 짓고 있다.

지난해부터는 중국 남경 공장의 라인 일부를 ESS용 LFP 라인으로 전환해 올 하반기 가동할 예정이다. 연간 생산능력은 9GWh 수준이다.

LG에너지솔루션은 최근 20억 달러(약 2조7700억원) 규모의 외화채 발행에도 성공했다. 이는 글로벌 생산시설 및 R&D 투자 등 미래 경쟁력 강화를 위해 쓸 계획이다.

지난달 열린 '인터배터리 유럽 2024'에서는 ▲LFP 셀을 적용한 첫 주택용 ESS 제품 enblock E ▲LFP 롱셀 기반 전력망 ESS 신제품 ‘New Modularized Solutions’ 등 글로벌 ESS 시장 공략을 위한 핵심 제품을 선보였다.

enblock E는 모듈식으로 팩을 간편하게 끼워 넣어 용량을 조절할 수 있는 것이 큰 특징이다. 최대 5개의 팩을 장착할 수 있어 15.5kWh까지 용량 확장이 가능하다. 실내와 실외 모두 설치가 가능하고, 사전 조립된 상태로 운송돼 15분 이내에 설치가 가능하다.

enblock E에 탑재되는 JF1 팩 샘플도 전시했다. JF1은 주택용·상업용·전력용 모두 호환이 가능해 다양한 고객 수요 대응이 가능할 뿐 아니라 가격 경쟁력도 갖춰 고객들의 많은 관심을 모았다.  고도화된 공정 기술이 적용돼 높은 에너지 밀도도 자랑한다.

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발전소, 송배전망 등에 설치되는 전력망용 중대형 ESS 제품도 공개했다.

특히, 고용량 LFP 롱셀 ‘JF2 셀’을 활용한 신제품 ‘New Modularized Solutions’가 처음으로 선보였다. 모듈형 컨테이너 타입의 이 제품은 용도에 맞게 용량을 구성할 수 있으며 제품이 모두 조립된 완성형으로 고객에게 전달돼 편의성을 한층 높인 제품이다. 

데이터 센터, 정보기술(IT) 부서, 통신 시설 등 중요 시설에서 비상 전력을 제공하는 시스템인 UPS 배터리 솔루션도 공개했다.

그동안 UPS 배터리가 납축 배터리를 주로 사용한데 반해 LG에너지솔루션의 UPS 배터리는 리튬이온 배터리를 사용하여 높은 에너지 효율성과 긴 수명이 장점이다.

LG에너지솔루션 관계자는 "유럽은 신재생 에너지 발전 비중이 높고 환경 규제도 선진화돼 잠재적 ESS 수요가 큰 시장"이라며 "압도적인 기술력과 풍부한 생산 경험을 바탕으로 ESS 포트폴리오를 더욱 강화하고 고객들에게 가치 있는 경험을 제공해 나갈 것"이라고 말했다.

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