20ft 표준 ESS로 격돌…회사별 기술력으로 승부수
삼원계·LFP 등 배터리 셀부터 안전 전략 등 제각각

LG에너지솔루션 전력망용 ESS 배터리 컨테이너. <사진=LG에너지솔루션>

국내 배터리 3사의 에너지저장장치(ESS) 수주 경쟁이 치열해지면서 기술 차별화에 대한 관심도 커지고 있다. 특히 표준화된 20피트(20ft) 컨테이너형 ESS가 시장의 대세로 자리 잡으면서 각 사별로 배터리 셀 구성부터 열관리·소화 시스템, 에너지 밀도 설계까지 전방위 기술 고도화에 나서고 있다.

5일 업계에 따르면 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사는 ‘인터배터리 2026’에서 컨테이너형 ESS를 전면에 내세운다. 

특히 3사 모두 표준 규격인 20ft 컨테이너 형태를 채택하면서 외형은 동일하게 보일 수 있지만, 내부 설계부터 안전 전략이 모두 제각각이어서  ESS 수주 경쟁의 승패를 가를 핵심 변수로 떠오르고 있다.

컨테이너형 ESS는 배터리 뿐만 아니라 전력변환·열관리 장치 등이 종합된 하나의 시스템이다. 공장에서 조립 및 테스트를 거치는 만큼, 설치 현장으로 배송되면 복잡한 시공 절차 없이 작동할 수 있는 ‘플러그 앤 플레이’ 방식이 강점으로 꼽힌다.

국내 배터리 3사 중에서 삼성SDI는 컨테이너형 ESS를 ‘SBB(삼성배터리박스)’로 체계화하며 제품력과 안전 기술을 동시에 각인시켰다. 지난 2023년 처음 출시한 SBB 1.0은 삼성SDI의 주력 제품인 각형 NCA 배터리를 탑재해 유럽, 미국 등 글로벌 시장에서 기술력을 인정받았다.

이후 삼성SDI는 기존 SBB 1.0에서 용량, 안전성, 설치 및 운영 편의성 등을 업그레이드한 SBB 1.5를 선보였다. 내부 공간 효율화를 통해 더 많은 양의 배터리를 적재해 총 5.26MWh 용량을 구현했다. 이는 직전 SBB 1.0 대비 37% 개선된 수치다.

삼성SDI는 삼원계 배터리가 들어간 제품과 함께 LFP 배터리를 탑재한 SBB 2.0 출시도 앞두고 있다. 동일한 20ft 크기로 각형 배터리의 안전성을 더욱 강화한 No TP(No Thermal Propagation) 기술도 적용된다. No TP는 모듈 내 배터리 셀 사이에 단열재를 배치하고, 열전파 성능 예측 프로그램을 통해 특정 셀의 온도가 상승했을 때 인접 셀로 열이 전달되는 것을 막는 기술이다. 삼성SDI는 올해 연말 제품 생산에 돌입할 계획이다.

LG에너지솔루션은 컨테이너형 ESS 제품을 ‘LINK’로 통일해 시장과 선보이고 있다. 국내 최초로 LFP 배터리를 탑재한 JF1 DC Link를 선보인 이후 고용량 LFP 롱셀 ‘JF2 셀’ 기반 제품인 JF2 AC LINK를 출시했다. 일반적인 LFP 배터리 보다 에너지 밀도를 한층 높인 제품을 탑재했을 뿐 아니라, 냉각 효율이 높은 수냉식 시스템을 적용해 성능과 안전성을 강화해 총 5.1MWh 용량을 구현했다.

올해 인터배터리에서는 JF2 DC LINK 5.0을 소개할 예정이다. 이 제품은 전력망용으로는 국내 전력 인프라와 제도적 환경에 최적화해 설계한 ESS 솔루션으로, 화재 안전성을 대폭 강화함과 동시에 설치 및 운용 효율성을 확보했다.

지난 2차 ESS 중앙계약시장에서 50%를 차지한 SK온도 컨테이너형 ESS 제품을 선보인다. SK온의 제품은 전기화학 임피던스분광법(EIS) 기반 예방·진단 시스템을 접목한 컨테이너형 ESS DC 블록을 선보인다. EIS는 교류 신호로 배터리 내부 저항과 반응 특성을 분석해 상태를 진단하는 기술이다. 이를 통해 내부 단락 징후를 선제적으로 파악해 화재를 약 30분 전에 예방할 수 있다.

SK온의 컨테이너형 제품에는 파우치형 LFP 배터리가 탑재된다. 기존 350~450Wh/L 수준에서 500Wh/L 수준으로 높이기 위한 연구개발을 진행 중이다. SK온은 전극 고밀도화와 셀 내부 비효율 공간 축소, 전극 치수 최적화 등을 병행한다. 소재 개발과 전극 구조 혁신, 공정 최적화로 수명과 출력 성능도 끌어올릴 구상이다.

[CEO스코어데일리 / 박대한 기자 / dayhan@ceoscore.co.kr]