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[生기업TALK] 삼성SDI, 전기차 캐즘에도 끄떡없다... 전고체·ESS로 후퇴 없이 전진
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[生기업TALK] 삼성SDI, 전기차 캐즘에도 끄떡없다... 전고체·ESS로 후퇴 없이 전진
  • 이현주 기자
  • 승인 2024.06.07 08:46
  • 댓글 0
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(시사캐스트, SISACAST=이현주 기자)

사진=삼성SDI
사진=삼성SDI

지난 3월 서울에서 열린 '인터배터리 2024'에서 삼성SDI는 '전고체 배터리' 양산 준비 로드맵을 공개하며 업계의 이목을 집중시켰다. '전고체 배터리가 곧 미래'라는 말이 나돌 만큼, 전기차 산업에서 전고체 배터리는 업계가 주목하는 '게임 체인저'다.

전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 형태의 배터리로, 내열성과 내구성이 뛰어나 화재나 폭발 위험이 낮다. 또한 에너지 밀도가 높아 전기차의 주행 거리를 향상시키고 충전 시간을 단축할 수 있다. 기존 리튬이온 배터리의 단점을 개선한 전고체 배터리는 업계 내 '꿈의 배터리'라 불리며 기술 경쟁을 촉발하고 있다.

배터리 3사(삼성SDI·LG에너지솔루션·SK온)는 물론 중견·중소기업에서도 전고체 배터리 기술 개발에 속도를 내고 있다. 현재 기술 개발에 가장 앞서 있는 기업은 삼성SDI다. 삼성SDI는 오는 2027년 황화물계 전고체 배터리를 상용화한다는 계획을 밝혔다. SK온은 2029년, LG에너지솔루션은 2030년 상용화를 예고했다.

삼성SDI는 인터배터리 2024에서 가장 먼저 구체적인 전고체 배터리 로드맵을 공개해 기대감을 높였다. 삼성SDI는 오는 2026년까지 A(프로토타입 제품)·B(완성 단계 제품)·C(대량생산 가능 제품) 샘플을 차례로 개발하고 2027년부터는 양산을 시작할 것이라 밝혔다.

이에 앞서 삼성SDI는 지난해 3월 경기도 수원 R&D 센터에 전고체 생산라인 'S-Line'을 구축하고, 같은해 6월 시제품을 생산했다. 지난해 말에는 전고체 전담팀 'ASB(All Solid-state Battery, 전고체) 사업화 추진팀'을 발족하며 주춧돌을 쌓았다.

삼성SDI가 개발 중인 전고체 배터리는 온도 변화에 따른 안정성이 기존 리튬이온 배터리 대비 40도 가량 우수한 것으로 확인됐다. 

고주영 삼성SDI 부사장은 지난 3월 열린 '2024 넥스트 제너레이션 배터리 세미나(NGBS)'에서 전고체 전지 프로토타입 샘플로 온도 변화 안정성 시험 결과를 공개했다. 고 부사장은 "기존 리튬이온 배터리가 섭씨 130도 전후로 전압 하락 현상을 보인 반면 삼성SDI의 전고체 샘플에서는 170~180도 수준에서 이 같은 증상이 나타났다"고 밝혔다. 이어 "샘플은 편의상 파우치형으로 제작했지만, 삼성SDI의 주력 폼팩터인 각형으로 제조하면 내구 온도를 더 높일 수 있다"고 덧붙였다. 각형 전고체 배터리의 수요가 높은 가운데 삼성SDI는 향후 각형으로 전고체 배터리를 양산한다는 계획이다.

전기차 캐즘에도 전고체 배터리 기술 개발은 가속화되고 있다. 탄소중립이 전세계 최우선 과제로 꼽히는 지금, 전동화 전환은 예견된 미래라 할 수 있다. 전기차 시대가 도래하면 전고체 배터리 기술을 선도하는 기업이 지속 가능한 미래로 진입할 수 있다. 현재 한 발 앞서 있는 삼성SDI는 유리한 고지를 점한 셈이다.

전기차 캐즘 '돌파구'는 ESS 시장

하지만 당장은 전기차 캐즘 구간을 벗어나지 못한 상황이다. 미래를 위한 준비만큼이나, 현상황에 대한 대응도 중요해졌다. 배터리 기업들은 전기차 부진을 만회하기 위한 대안으로 ESS(에너지저장장치) 시장을 공략하고 있다. 

ESS는 전기 에너지를 저장했다가 필요할 때 공급해 에너지 효율을 높이는 시스템이다. 전 세계적으로 탄소중립 기조가 확산되면서 친환경·신재생 에너지에 대한 관심이 높아진 가운데 ESS 시장의 큰 성장 가능성이 점쳐지고 있다. 시장조사기관 BNEF에 따르면 글로벌 ESS 시장 규모는 2021년 110억 달러(14조5천억 원)에서 2030년 2620억 달러(340조 원)로 확대될 것으로 전망된다.

국내 배터리 업체들도 ESS를 성장동력으로 삼고 있다. 삼성SDI는 지난해 말 ESS 전담 조직인 'ESS Business팀'을 신설하고 사업 확대를 본격화했다.

사진=삼성SDI
사진=삼성SDI

삼성SDI는 지난 4월 열린 '코리아 스마트 그리드 엑스포'에서 ESS 신제품을 대거 공개하며 업계의 관심을 모았다. 'A Sustainable Future Driven by PRiMX(프라이맥스로 구현하는 지속가능한 미래)'라는 주제로 전시 부스를 마련한 삼성SDI는 전력용 SBB(Samsung Battery Box), UPS(무정전전원장치)용 고출력 배터리 등 ESS용 배터리 라인업을 선보였다.

삼성SDI의 주력 제품인 SBB는 ESS에 들어가는 내부 배터리 셀과 모듈 등을 하나의 박스 형태로 구성한 제품이다. 전력망에 연결만 하면 바로 활용할 수 있어 설치가 용이하고 뛰어난 안정성을 갖췄다. SBB는 미국, 유럽 시장에서 인정받고 있으며, 인터배터리 2024 어워즈에서도 'ESS 부문 최고 혁신상'을 수상했다. 

삼성SDI는 올해 SBB 등 신제품을 활용한 신규 수주를 확대한다는 방침이다. 아울러 2026년 양산을 목표로 ESS용 LFP 소재 배터리도 개발 중에 있다. LFP 배터리는 삼원계 배터리에 비해 에너지밀도가 낮지만, 가격이 30% 이상 저렴하다. 전기차 수요 둔화로 가격 경쟁이 심화되면서 LFP 배터리 수요가 점차 늘고 있다. 특히 BMW, GM, 스텔란티스 등 글로벌 자동차 제조사들이 LFP 배터리를 적용한 전기차 출시를 검토 중인 것으로 알려져, 향후 LFP 배터리 수요 급증이 예상된다.

현재는 중국 배터리 업체들이 낮은 가격을 내세우며 LFP 시장을 주도하고 있어 시장 진입이 쉽진 않다. 하지만 인플레이션감축법(IRA)을 통해 중국 기업을 배제하고 있는 북미 시장에서는 입지를 다져볼 만 하다. 더욱이 미국은 대규모 정전사태 등 극한 기후 상황에 따른 피해를 여러 차례 겪었기에 전력시스템에 ESS 적용을 확대하고 있는 상황이다. 

삼성SDI는 안전성과 품질을 앞세워 북미 시장을 중심으로 ESS 시장을 선점해 나갈 계획이다. ESS 시장에서는 안전성이 경쟁력의 지표가 된다. 삼성SDI가 도입한 특수 소화 시스템 '주수 장치'는 배터리 랙 상단에 설치된 연기 감지기를 통해 화재가 감지되면 해당 모듈에 특수 소화 약제를 직분사해 진압한다. 이를 통해 화재 위험을 줄일 수 있다. 삼성SDI는 안전성을 극대화하는 차별화된 기술을 개발해 초격차 경쟁력을 만들어 가고 있다.

사진=삼성SDI
사진=삼성SDI

전기차 캐즘으로 배터리 업계가 혹한기를 보내는 상황에서도 삼성SDI는 진일보하는 모습이다. 국내 배터리 3사의 올해 1~4월 배터리 점유율은 전년 동기 대비 2.3% 하락했다. 그럼에도 삼성SDI는 3사 중 가장 높은 성장률(32.9%)을 기록했으며, 점유율도 4.6%에서 5.1%로 증가했다. 올해 1분기 삼성SDI는 국내 배터리사 중 유일하게 흑자를 기록하기도 했다. 연구개발(R&D) 투자를 확대하며 초격차 기술력을 확보하는 데 집중, 질적 성장을 꾀한 결과다. 

삼성SDI는 탄소중립 시대에 '전고체', 'ESS'의 신성장 엔진을 장착하며 지속 가능한 미래의 포문을 열었다. 내실을 탄탄히 다진 삼성SDI는 신규 수주, 생산능력 확대 등 외형 성장을 본격화하고 있다. 삼성SDI의 후퇴 없는 전진은 계속될 전망이다. [시사캐스트]


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