中이 장악한 에너지 저장장치… 韓도 LFP 배터리로 반격

중국이 리튬·인산·철(LFP) 배터리를 필두로 글로벌 에너지 저장장치(ESS) 시장의 영향력을 넓히고 있다. ESS는 전기차와 달리 제자리에 고정돼 있고 부피·무게보다 안전성과 수명이 중요해 LFP 배터리가 더 선호되기 때문이다. 이에 국내 기업들도 향후 LFP 셀을 적용한 ESS 생산을 준비하고 있다.

ESS는 남는 전력을 저장한 뒤 필요한 시기에 공급하는 장치다. 발전량이 일정하지 않은 태양광, 풍력 등 신재생 에너지가 성장하며 관련 수요가 커지고 있다.

에너지저장장치(ESS) 관련 이미지. /LG에너지솔루션 제공

19일 중국 상하이금속시장(SMM)에 따르면 지난해 ESS용 배터리셀 출하량 1~9위는 모두 중국 업체가 차지했다. CATL과 비야디(BYD), EVE에너지가 1~3위를 기록했고 REPT, 하이티움(HITIUM), 고션(GOTION) 등이 뒤를 이었다. 국내 업체 중에선 삼성SDI만 10위를 기록하며 순위권에 들었다.

SMM에 따르면 지난해 글로벌 ESS용 LFP 셀 생산량은 190기가와트시(GWh)로 전년 대비 48% 증가했고, 출하량은 195GWh로 전년 대비 49% 늘었다.

LFP 배터리는 국내 업체들이 주력으로 생산해 온 삼원계 배터리보다 에너지 밀도가 낮지만, ESS에 적용하면 이 같은 단점이 상쇄된다. 또 LFP는 화학 구조가 안정적이라 과충전·과방전과 화재 위험성이 낮고, 배터리셀이 열화(절연체가 물리적, 화학적으로 나빠지는 상태)되는 현상도 적어 수명이 길다. LFP 배터리를 적용한 ESS는 수명이 약 20년이지만, 삼원계 배터리를 적용한 ESS는 절반 수준으로 알려졌다.

국내 배터리 업체들은 LFP 배터리에 투자해 ESS 시장에 대응하겠다는 계획이다. LG에너지솔루션은 미국 애리조나에 총 3조원을 투자해 16GWh 규모의 ESS 배터리 전용 공장을 건설하고 있다. 이곳에선 LG에너지솔루션이 개발한 파우치형 LFP 배터리가 생산될 예정이며 2026년 양산이 목표다.

삼성SDI의 ESS 제품 SBB(Samsung Battery Box). /삼성SDI 제공

LG에너지솔루션은 지난 2022년 미국의 ESS 시스템 통합(SI) 전문기업 NEC에너지솔루션을 인수해 LG에너지솔루션 버테크(Vertech)를 설립했다. ESS SI는 ESS의 공급부터 사업 기획, 설계, 설치, 유지·보수 등 전 과정을 아우르는 설루션이다. LG에너지솔루션 버테크는 출범 이후 현재까지 약 2년간 미국에서 총 10기가와트시(GWh) 규모의 ESS 전력망 프로젝트를 수주했다.

국내 배터리 업체 중 ESS 부문에서 가장 앞섰다는 평가를 받는 삼성SDI는 현재 삼원계 배터리 기반 제품을 생산하고 있으나, 향후에는 LFP 배터리 채용도 계획하고 있다. 손미카엘 삼성SDI 부사장은 지난해 3분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 “ESS 사업 성장을 위해 LFP 시장 대응이 반드시 필요하다고 본다”면서 “오는 2026년 양산을 목표로 ESS용 LFP 배터리를 개발하고 있으며, 생산라인 구축도 검토 중”이라고 말했다.

SK온 역시 이르면 2026년 LFP 배터리 양산에 돌입할 예정으로 알려졌다. SK온은 현재 자동차용 배터리만 생산하고 있지만 ESS를 중장기 사업 목표로 삼고, 미국을 중심으로 신재생에너지 연계용 ESS에 사업에 집중한다는 계획이다. SK온 관계자는 “ESS에 탑재할 배터리는 LFP를 포함해 다양한 가능성을 열어두고 있다”고 말했다.

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