韓 ESS 입찰 마감…국내 배터리 3사 승자 누구일까 [배터리레이다]

[디지털데일리 고성현기자] 540메가와트(MW) 규모의 제2차 에너지저장장치(ESS) 중앙계약시장 입찰이 12일 마감을 앞두면서 이에 참여한 국내 배터리 3사의 전략에 대한 관심이 쏠린다. 삼성SDI가 지난 1회차 당시 납품 이력을 바탕으로 각형 삼원계 배터리로 참여하는 가운데, 고배를 마셨던 LG에너지솔루션과 SK온이 국내산 리튬인산철(LFP) 배터리로 경쟁에 나설 전망이다.

전력거래소는 2025년에 실시한 제2차 ESS 중앙계약시장 입찰(2회차)에 대한 입찰제안서와 사업계획서 제출을 오는 1월 12일 오후 6시에 마감한다. 이후 증빙서류를 16일까지 제출 받은 후 입찰서류를 평가하고, 2월 중 우선협상대상자를 선정해 발표할 예정이다.

이번 2회차 중앙계약시장 입찰은 제11차 전력수급기본계획 ESS 도입에 따라 2027년까지 육지와 제주에 각각 500MW, 40MW 규모 ESS를 구축하는 사업이다. 국내 배터리 3사를 채택한 각 컨소시엄이 입찰 경쟁에 참여해 선정된 지역 내 ESS를 구축하는 과정을 거친다.

1회차 입찰과 달라진 점은 비가격 점수의 상향과 세부사항 조정이다. 기존에는 가격과 비가격 점수 비중을 6대4로 설정했지만, 이번에는 비가격 점수 비중을 50%로 높여 진행한다. 이 과정에서 계통 연계, 산업경제 기여도, 화재 및 설비 안전성 배점이 높아졌다.

1회차에서는 삼성SDI가 비가격 영역에서 강점을 보여 대부분의 수주를 가져갔다. 삼원계(NCA) 배터리임에도 울산에서 생산된다는 국산화 배점을 높이 평가받았고, 각형 셀 특유의 높은 안정성을 입증받은 덕이다. 가격 측면에서도 프로젝트 특성에 맞춘 입찰가 제시, 컨소시엄과의 연계된 원가 절감 전략 등으로 높은 평가를 받은 것으로 전해졌다.

삼성SDI는 이번 2회차 입찰에서도 유사한 기조를 이어가고 있다. LFP의 국산 산업 기여도가 다소 낮은 점을 고려한 결과다. NCA 각형 배터리 기반으로 유연한 가격을 제시하되, 이를 채택한 컨소시엄이 많아질수록 단가를 낮추는 전략을 구사하고 있다. 또 약 15GWh 규모를 운영 중인 울산 공장에서 ESS용 NCA 배터리 대부분을 생산해 부품과 소재를 국산화한 상태다.

아울러 ESS 솔루션인 삼성배터리박스(SBB)를 통해 배터리와 안전장치, 모니터링 소프트웨어를 일체화했다. 내구성이 높은 각형 폼팩터에 모듈 내장형 직분사(EDI), 열 확산 방지(NP) 기술을 더했다. 현재 이 기술은 국제 안전 인증기관 UL 테스트 기준을 통과하며 안전을 통과한 상태다.

LG에너지솔루션과 SK온은 LFP 배터리 특유의 낮은 단가와 안정성을 바탕으로 경쟁에 나섰다.

우선 LG에너지솔루션은 LFP 파우치 배터리 생산지를 국내로 전환키로 했다. 오창에 1GWh급 LFP 배터리 생산라인을 구축해 대응하겠다는 목표다. LG에너지솔루션은 국내 기업 중 유일하게 ESS용 LFP 배터리 상업 양산 경험을 보유 중으로, 중국 난징 공장과 미국 미시간 홀랜드 공장에서 LFP 파우치 배터리를 생산하고 있다.

LFP 배터리는 금속화합물의 구조적 안정성으로 삼원계 대비 화재 유발 가능성이 낮은 배터리로 꼽힌다. 이로 인해 별도 소화재 분사, 주수 시스템없이 화재 전이 가능성을 낮출 수 있다. LG에너지솔루션은 이 점을 고려해 배터리 시스템을 설계하는 한편, 국내 제품 중 처음으로 UL9540A와 대형 화재 모의 시험을 통과하는 등 안전성의 강점을 높였다.

또 충전상태(SoC: State of Charge) 정확도 유지가 어려운 LFP 배터리 특성을 고려해 완전 충·방전 없이도 이를 정밀하게 추정하는 풀 차지 프리 SoC 알고리즘을 적용했다. 이와 함께 수냉식 냉각 시스템을 통합 칠러로 채택, 개별 칠러와 비교해 에너지효율을 높이고, 냉각수 온도·배터리 온도·충방전 상태를 통합적으로 감지·제어할 수 있게 해 장시간 운용 및 전력 효율을 높였다. 또 팩 단뒤에서 별도 소화 시스템 없이 화재 확산을 억제하는 구조를 채택해 전기저장시설 화재안전기준(NFPC 607) 시험에서의 유의미한 성과와 대형 화재 모의시험(LSFT)에서 시스템 단위 화재 안전성을 검증했다.

SK온은 지난 1회차 입찰에서 한 차례도 입찰하지 못하며 고배를 마신 만큼 실제 생산라인 확충에 나서며 공세를 이어가고 있다. 충남 서산2공장 내 연 3GWh 규모를 ESS용 LFP 배터리로 전환할 계획도 세웠다.

SK온은 자체 ESS 제품에 사전 예방책과 사후 대책을 종합적으로 마련해 대응한다. 사전 예방 기술로 전기화학 임피던스 분광법(EIS) 기반 배터리 진단 시스템을 탑재해 화재 발생 최소 30분 전에 위험 신호를 조기 감지하도록 했다. 아울러 이상 징후가 감지된 모듈을 쉽게 교체할 수 있도록 편의성 높은 구조를 채택했다.

사후 조치로는 열차단막, 냉각 플레이트를 적용한 열확산 방지 소루션과 환기 시스템·폭압 패널 시스템의 2중 안전 매커니즘을 접목했다. 이와 함께 구조적 안정성이 높은 LFP 배터리를 채택해 화재 예방·확산 시스템을 갖췄다.

SK온은 이 배터리에 탑재되는 소재와 부품 국산화율도 높였다. 1회차 당시 활용했던 중국산 양극재를 배제하고 엘앤에프 등 국내산 LFP 양극재를 투입, 산업경제 기여도 부문의 경쟁력을 강화했다. 이를 통해 지난 1회차 당시 입찰 여부를 좌우했던 국내 산업 경제기여도 부문의 강점을 살리겠다는 목표다.

배터리 업계 관계자는 "540MW 규모는 큰 금액은 아니지만 가동률이 떨어진 국내 3사의 국내 공장 활용도 상승과 국가 단위 프로젝트라는 트랙 레코드라는 점에서 메리트가 크다"라며 "높아진 안전성과 국산화 배점이 얼마나 영향을 미칠 지가 향후 진행될 평가에서 입찰자를 가르는 요인이 될 것"이라고 말했다.

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