2차 ESS 입찰…LG엔솔 LFP vs 삼성SDI NCA ‘안전성’ 진검승부

LG에너지솔루션 전력망용 ESS 배터리 컨테이너. LG에너지솔루션 제공.

내년 초로 예정된 1조원대 에너지저장장치(ESS) 중앙계약시장 입찰 경쟁이 드디어 시작됐다. 이번 입찰에서는 ESS 화재 이슈로 민감해진 ‘안전성’이 사실상 수주 성패를 좌우할 절대 조건이 될 것으로 보인다.

4일 업계에 따르면 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 등 국내 배터리 3사는 오는 5일 오후 3시까지 입찰사업자 등록을 마치고 내년 1월 12일까지 입찰제안서와 사업계획서를 제출할 예정이다. 낙찰자는 내년 2월 중 결정된다.

이번 2차 입찰은 기존 1차의 ‘가격 60%-비가격 40%’ 평가 구조를 ‘가격 50%-비가격 50%’로 손질해 비가격 요소의 비중이 대폭 확대됐다. 기존 구조에서는 가격 비중이 너무 높았던 만큼 비가격평가의 변별력을 높이도록 제도를 개편한 것이다.

비가격 항목 가운데서도 화재·설비 안전성 점수는 1차 22점에서 25점으로 가장 크게 상향 조정됐다. 과거 국내 ESS 시장이 잇따른 화재 사고로 수년간 중단을 겪은 데다 최근 국가정보자원관리원 화재까지 겹쳐 공공 인프라 전반의 안전성 강화 필요성이 부각된 영향이다.

1차 입찰에서 삼원계(NCA) 배터리의 국내 생산을 내세워 전체 물량의 76%를 따낸 삼성SDI는 변경된 기준에서도 화재·설비 안전성의 경쟁력 우위를 자신하고 있다. 파우치형보다 내구성이 높은 각형 NCA 배터리 폼팩터에 더해, 독자 개발한 함침식 소화 기술(EDI)을 적용해 업계 최고 수준의 화재 안전성을 확보하고 있어서다.

삼성SDI는 일체형 ESS 솔루션인 삼성 배터리 박스(SBB)에 EDI와 열 확산 방지(No TP) 기술을 적용해 화재 안전성과 비용 효율성을 높인 성과를 인정받아 ‘대한민국 기술대상’ 산업부 장관상을 수상하기도 했다. 국내 배터리 업체로는 유일하다.

LG에너지솔루션도 ‘ESS의 화재 안전성은 리튬인산철(LFP) 배터리가 NCA를 앞선다’며 맞서고 있다. LFP는 가격 경쟁력뿐 아니라 발화 위험이 낮은 전기화학적 안정성이 강점으로, 셀의 열폭주 개시 온도가 약 270도 수준으로 삼원계 대비 60~90도 높아 구조적으로 화재 리스크가 적다.

글로벌 ESS 시장에서는 대형 프로젝트를 중심으로 LFP 채택이 급속히 확산되고 있다. 전기화학적 안정성·열안전성·비용 경쟁력 측면에서 LFP가 우위를 보이며 ESS 분야의 사실상 글로벌 표준으로 자리 잡는 추세라는 것이 업계의 공통된 평가다.

특히 양사 모두 글로벌 인증업체 UL 솔루션의 ‘UL9540A’를 충족한 만큼 화재 안전성(11점) 항목에서 요구하는 공인 시험성적서는 이미 갖춘 상태다. 이 때문에 해당 지표만으로는 우열을 가리기 어렵다는 평가가 나온다.

LG에너지솔루션의 LFP 배터리는 복잡한 소화설비 없이 외부 냉각수나 자연환기만으로 열을 제어할 수 있어 실사용 환경에서도 안전성이 높다는 평가를 받는다. NFPA 855와 국제소방규정이 요구하는 대형 화재 모의 시험에서도 인접 컨테이너 전이가 발생하지 않아 안전성을 입증했다.

삼성SDI 역시 자사 ESS용 NCA 배터리가 UL9540A 인증을 확보했다며 고도의 화재 안전성을 강조하고 있다. 한국전기안전공사와도 협약을 맺고 ESS 등 배터리 설비의 안전 기준을 고도화 하는 등 협력체계도 구축했다.

ESS용 파우치 배터리에 LFP 소재를 채택한 SK온은 ESS 안전성 제고를 위해 사전 예방책과 사후 대책을 종합적으로 마련한 점이 특징이다. 사전 예방 기술로는 ‘전기화학 임피던스 분광법’(EIS) 기반 배터리 진단 시스템을 탑재해 화재 발생 최소 30분 전에 위험 신호를 조기 감지할 수 있으며, 이상 징후가 감지된 모듈만 간편하게 꺼내 교체할 수 있다.

사후 조치 기술로는 열 차단 막, 냉각 플레이트 등을 적용한 열확산 방지 설루션(TP Solution)과 환기 시스템, 폭압 패널 시스템의 이중 안전 매커니즘이 접목된 폭발 방지 설루션 등을 적용했다. SK온은 서산공장의 전기차용 배터리 생산 라인을 전환해 ESS용 LFP 파우치셀 생산에 나선다는 계획이다.

한 배터리업계 관계자는 “국내 배터리 3사가 모두 2027년까지 국내 ESS용 배터리 생산 체제를 구축하기로 하면서 국내 생산 여부만으로는 우위를 가릴 수 없게 됐다”며 “화재 안전성 역시 단순한 인증 여부보다 실제 화재 확산 억제 능력과 운영 환경에서의 안정성 등이 중요하게 평가될 것”이라고 말했다.

삼성SDI 삼성배터리박스(SBB) 1.5. 삼성SDI 제공.

박한나 기자 park27@dt.co.kr