[기획] 새로운 에너지 패러다임-③
[기획] 새로운 에너지 패러다임-③
  • 변국영 기자
  • bgy68@energydaily.co.kr
  • 승인 2017.05.22 08:52
  • 댓글 0
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ESS·전기차 확대 따라 배터리 성장 ‘무궁무진’

 
[에너지데일리 변국영 기자]

LG화학·삼성SDI, 세계적 경쟁력 갖춘 ‘쌍두마차’
SK이노베이션, 포스코, 코캄 등 무시 못할 실력자
 

배터리는 우리가 세계적 경쟁력을 가진 새로운 분야다. 지난 1분기 LG화학과 삼성SDI는 어려운 여건 속에서도 실력을 유감없이 발휘했다. LG화학은 출하량이 900MWh로 일본의 파나소닉에 이어 2위에 랭크됐고 삼성SDI는 약 410MWh로 4위에 올랐다. LG화학은 작년 동기 시장점유율 6.7%에서 14.7%로 두 배 이상 확대했고 삼성SDI도 작년 동기 8위에서 4등으로 올라서며 시장점유율을 4.2%에서 6.7%로 높였다.
특히 배터리가 주목받는 것은 대표적 에너지신산업으로 꼽히고 있는 ESS와 전기자동차의 핵심 부품이기 때문이다. 그리고 ESS와 전기자동차 확대에 따라 배터리 산업의 성장은 무궁무진 할 것으로 기대되고 있다. <변국영 기자>



▲삼성, 작년 전기차 배터리 1조 투자
삼성SDI는 IT용 배터리, 자동차용 배터리, ESS, 전자재료 등 에너지와 첨단 소재사업을 전개하고 있다. 각종 차세대 성장동력 확보를 통해 ‘에너지와 첨단소재의 창조적 리더’로 거듭나기 위해 총력을 기울이고 있다.

삼성SDI는 지난해 전기차 배터리 사업에 1조원을 투자하는 등 올인하고 있다. 삼성SDI 관계자는 “케미칼사업을 매각한 만큼 시설투자는 2차전지, 그중에서도 전기차 배터리에 대한 투자가 대부분이 될 것"이라고 말했다.

삼성SDI는 현재 울산공장과 중국 시안공장에서 순수 전기차 기준 20만대 규모의 배터리를 생산하고 있다. 지난 2015 10월 본격 양산에 들어간 시안공장은 배터리 전용 공장으로 중국 안경환신그룹 및 시안고과그룹과 합작해 설립됐다. 시안공장은 연간 약 4만대 분량의 고성능 전기자동차 배터리를 제조하는 최첨단 생산라인이다. 특히 전기자동차용 배터리 셀과 모듈의 전 공정을 일괄생산할 수 있다. 삼성SDI는 ‘전기차 신실크로드를 시안에 열었다’고 자평하는 등 중국시장에 공을 들이고 있다.

삼성SDI는 앞으로 시장 수요가 더욱 확대될 것으로 전망하고 라인 추가 증설 등 2020년까지 총 6억 달러를 단계적으로 투자해 매출 10억 달러 달성을 목표로 하고 있다.

삼성SDI는 다양한 전기차 배터리 하이테크 제품들을 생산하고 있다.​ 세계 톱 수준의 안전성 기술을 구현한 제품들과 급속충전 셀, 표준형 모듈, 원통형 셀 등 셀에서부터 모듈, 팩까지 다양한 전기차용 배터리들을 내놓고 있다. ​

특히 삼성SDI의 전기차용 배터리 생산라인은 세계 최고 수준의 삼성전자 반도체 제조관리 기술을 벤치마킹한 이른바 MES 시스템(제조품질 관리시스템)에 의해 운영된다. 삼성SDI는 이 MES 시스템을 활용해 모든 제품의 생산 및 품질 이력을 관리함으로써 소형 IT용 배터리의 ‘리콜 Zero’ 신화를 전기차용 배터리 부분에서도 이어가고 있다.

급속충전 배터리 셀은 30분 내에 80% 이상 급속충전을 반복해도 성능 저하가 없는 업계 최고 수준의 고출력 장수명 제품이다. 짧은 점심시간을 활용해 급속 충전 후 오후에 운행을 하고자 하는 상용차 회사들을 위한 것으로 오전 오후 두 번 연속운행이 가능해 상용 전기차 활용도를 극대화할 수 있는 제품이라는 평가를 받고 있다. 삼성SDI의 급속충전 셀 출시는 향후 수주 기회를 확대할 수 있는 계기가 될 전망이다.

삼성SDI의 원통형 배터리는 소형 IT용 분야에서 세계 1위인 삼성SDI가 독보적인 경쟁력을 확보하고 있는 제품이다.



▲LG화학, 첨단 배터리로 시장 선점
LG화학은 지난해 10월 ‘인터배터리 2016’에 참가해 세계 시장을 선도하고 있는 첨단 배터리들을 선보였다.

LG화학은 ‘Futuring Energy City’라는 컨셉을 통해 ▲소형(IT&New Application) ▲자동차(Automotive) ▲에너지저장장치(ESS) 3개 섹션별로 시장을 선도하고 있는 최첨단 배터리와 이를 실제로 적용한 제품들을 함께 전시해 관람객들이 배터리가 바꿀 미래 일상의 모습들을 쉽게 이해할 수 있도록 했다.

‘소형 존’에는 곡선 형태의 IT기기에 최적화된 ‘커브’ 배터리와 스마트워치용으로 제작된 육각형태의 ‘헥사곤’ 배터리 등 어떠한 형태의 기기에도 맞춤형으로 제작이 가능한 ‘프리 폼’ 배터리를 선보였다.

특히 ‘커브’ 배터리는 LG화학의 고유 제조 기술인 ‘스택 앤 폴딩’ 방식으로 생산되기 때문에 곡면 형성 시 물리적 스트레스가 적어 성능 및 안전성 측면에서 경쟁사 대비 확고한 우위를 점하고 있다는 설명이다.

가벼우면서도 고출력을 필요로 하는 드론용 배터리와 성능 및 안전성에서 매우 엄격한 기준을 적용하는 NASA에 공급하는 우주복용 배터리 등도 전시했다.

‘자동차 존’에는 글로벌 완성차 업체에 적용되며 세계 최고의 기술력이 입증된 전기차용 배터리 셀과 다양한 모듈들이 실제 전기차와 함께 전시됐다.

‘에너지저장장치 존’에는 기존 제품 대비 출력과 에너지밀도를 대폭 개선한 차세대 ESS용 배터리 셀과 주택용 ESS 신제품 ‘RESU 6.5’를 비롯해 가정용부터 대규모 전력망용까지 세계 곳곳에 설치돼 미래 에너지 효율화를 선도하고 있는 다양한 ESS용 배터리 제품들이 선을 보였다. 특히 세계 최대 에너지 용량인 4.8MWh 규모의 ESS를 1개의 컨테이너에 구현한 전력망용 솔루션도 전시했다.



▲SK이노베이션, 설비 대폭 확대
SK이노베이션은 전기차 배터리 생산설비를 2배 이상 늘리며 사업구조 혁신의 핵심 동력인 전기차 배터리 사업의 확장에 나선다.

새로 신설되는 배터리 생산설비 5·6호기는 총 2GWh 규모로 SK이노베이션은 기존의 1.9GWh급 생산 능력을 단숨에 두 배 이상으로 확대하며 총 3.9GWh 규모의 배터리 생산능력을 확보하게 됐다. 이는 연간 14만대의 전기차에 배터리를 공급할 수 있는 수준이다. 이 생산설비들은 오는 2018년 상반기 중 서산 배터리 제 2 공장에 증설된 후 같은 해 하반기부터 본격적인 양산에 들어간다.

신규 생산설비에서 생산되는 배터리 제품은 SK이노베이션이 최근 지속적으로 추가 수주해 온 다수의 글로벌 프로젝트에 전량 공급된다.

SK이노베이션은 전기차 배터리 사업의 꾸준한 성장을 위한 소프트 파워 강화에도 투자를 지속할 예정이다. 향후 SK이노베이션은 글로벌 수준의 기술력 확보를 위한 연구 개발을 확대하고 인적 역량 제고를 위해 인력 채용 및 교육 등의 투자도 강화한다는 방침이다.



▲코캄, 국내시장 문 두드려
세계시장에서 ESS 기술력을 인정받고 있는 코캄도 국내사업 강화에 나섰다. 코캄의 토털 ESS 솔루션은 대용량 에너지 저장 시스템을 위한 배터리와 전력변환장치, 에너지관리시스템, 변압기, 개폐장치, 설치시공 등을 모두 포함한 턴키 방식으로 제공된다.

코캄은 국내에서 한국전력공사가 추진한 주파수 조정용 사업에 92MW/34MWh의 ESS를 설치하고 전력연구원에서 추진한 가사도 마이크로그리드(3.25MWh), 한국 전기연구원, 대구 대성에너지, KTX, 서울대공원, 현대중공업 음성공장 등에 ESS용 배터리를 성공적으로 공급했다.

금년부터는 국내에서의 태양광 연계형이나 공장, 일반건물 등에 설치되는 ESS 수요 증가에 따라 제품의 투자 경제성을 확보하기 위해 시장가격에 맞는 보급형 ESS 솔루션을 함께 판매하기 시작했다.

코캄은 사업주의 용도와 목적에 따라 보급형부터 고급형까지 맞춤형 ESS 솔루션의 설계가 가능하며 설계, 설치, 엔지니어링 등 ESS 관련 종합 기술 컨설팅은 물론 각 설치 환경과 운영 패턴을 분석해 경제성 분석 서비스까지 제공한다. 이에 따라 사업주는 코캄이 제공하는 투자비 회수 기간 등이 포함된 사전 고객 맞춤 리포트를 통해 최적의 경제성을 한눈에 알아볼 수 있다.

코캄 전력사업부 홍인관 총괄이사는 “이번에 선보이는 국내 보급형 ESS 토털 솔루션에는 세계 ESS 업계의 ‘페라리’로 불리는 코캄의 기술력과 노하우를 담아 안정성과 경제성을 모두 확보했다”며 “국내에서도 정부의 ESS 활용 촉진 정책과 신재생에너지 시장 성장세 등에 힘입어 ESS 시장의 급성장이 예견되는 만큼 해외에서 인정 받은 코캄의 ESS 솔루션을 국내에도 경쟁력 있는 가격으로 적극 보급해나갈 것”이라고 말했다.



▲포스코, 미래먹거리로 육성
포스코도 이차전지 양극재사업을 미래먹거리 사업으로 육성하기 위해 박차를 가하고 있다. 권오준 포스코 회장은 지난 2월 경북 구미에 위치한 포스코ESM 양극재 생산공장을 둘러보고 생산 현황과 출하 작업을 직접 점검했다.

포스코ESM은 전기차, 노트북, 휴대폰 등 휴대용 IT기기의 이차전지 제작에 필수 소재인 양극재를 생산하는 회사로 지난달부터 저속 전기차용 고용량 양극재인 ‘PG(POSCO Gradient)-NCM(Nickel Cobalt Manganese)' 양산에 성공해 LG화학에 납품하고 있다. 그동안은 일반 양극재만을 생산해왔다.

권 회장은 “포스코ESM이 생산하는 양극재는 포스코의 이차전지 소재 사업에 필수적”이라며 “2020년까지 양극재 사업에 3000억원을 추가 투자할 계획"이라고 밝히는 등 이차전지 소재사업 육성에 강한 의지를 피력했다.

이차전지 사업 확장을 위해 포스코는 지난 1월 유상증자로 포스코ESM 지분 75.32%를 확보했다. 포스코가 포스코ESM의 경영권을 안정적으로 확보함에 따라 전기차 이차전지용 소재 전문기업으로 키울 수 있는 토대를 마련한 것으로 풀이된다.

이와 함께 포스코ESM은 최근 고용량 양극재 양산에 성공함으로써 2012년 양극재 시장에 첫발을 내딛은 후발주자임에도 불구하고 세계 유수 양극재 생산 기업들과 어깨를 나란히 하게 됐다. 현재까지 니켈 80% 이상 고용량 양극재(NCM 방식) 양산이 가능한 업체는 전 세계적으로 포스코ESM을 포함해 두 곳뿐이다.

이차전지 시장 성장에 맞춰 포스코가 이차전지 소재 사업에서 한발 앞서 나갈 수 있었던 것은 지난 약 50년간 철강을 생산하며 고온의 환경에서 각종 소재를 가공해 최종 제품을 만들어내는 노하우를 축적해왔고 포항산업과학연구원이 리튬, 니켈, 티타늄, 탄소소재 등 각종 신소재를 30여년간 연구해온 결과로 평가된다.


 


 

 


 

 



 

 


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