▲새로운 가정용 ESS ‘파워월’을 발표하는 테슬라의 CEO 엘론 머스크(사진: 테슬라)

테슬라, 가정용 ESS ‘파워월’ 전격 공개
삼성SDI·LG화학 “테슬라 도전 환영”
“북미시장 확대 효과…기술경쟁력 충분”

테슬라의 CEO 엘론 머스크는 영화 아이언맨의 주인공 토니 스타크의 실제 모델로 잘 알려진 인물이다. 그런 그가 지난달 30일 기자간담회를 열고, 전기차와 태양광 충전소에 이은 에너지 문제 해결을 위한 세 번째 아이디어 ‘파워월(Powerwall)’을 전격 발표했다.

파워월은 7Kwh와 10Kwh 용량을 갖는 가정용 ESS(Energy Storage System, 에너지 저장 시스템)이다. 크기는 130×86×18㎝로 소형 보일러 정도이며, 보일러처럼 집 안팎의 벽에 장착해 사용한다. 가격은 용량에 따라 각기 3000달러(328만원), 3500달러(383만원)다.

태양광 발전 시스템과 전력 공급망에 연결되어 낮에는 태양광으로 충전하고 밤에는 충전된 전기를 가정용 또는 전기차 충전용으로 사용할 수 있게 한다. 태양광 충전이 어려운 때는 전기요금이 저렴한 야간에 충전해 전기요금이 비싼 낮시간에 사용하는 방식으로 작동한다.

재미있는 것은 파워월 수십개를 연결해 발전소 등에서 사용하는 초대용량 산업용 ESS를 만들 수도 있다는 점이다.

IT매체 더 버지(The Verge)는 테슬라 파워월이 발표되자 구매상담이 쇄도해 1주일도 안돼 예약건이 3만8000건에 달했다고 6일(현지시간) 보도했다. 다른 외신들도 대부분 테슬라 파워월이 미국내 가정용 ESS 보급률을 대폭 늘게 할 것으로 예상했다.

▲2014년 리튬이온 ESS 시장 점유율(자료 출처: B3)

테슬라가 갑작스레 ESS 시장 진입을 선언하자 업계 전문가들은 삼성SDI와 LG화학이 유탄을 맞을 것을 걱정했다. 국내외에서 ESS 시장을 주도해온 두 기업은 최근 북미 가정용 ESS 시장에 본격 진입할 채비를 마친 상태였기 때문이다.

하지만, 분석가들의 예견과 달리 두 회사는 테슬라의 도전을 오히려 환영한다는 속내를 드러냈다.

삼성SDI 관계자는 CNB와 통화에서 “북미 가정용 ESS 시장은 유럽, 아시아에 비해 규모가 크지 않아 경쟁보다는 시장을 확대하는 것이 급선무”라며 “테슬라로 인해 북미 시장이 더욱 확대될 것으로 예상한다”는 입장을 밝혔다.

LG화학 관계자도 “유럽 ESS 시장이 전력용보다 가정용 시장이 더 큰 것과 달리 북미 가정용 ESS 시장은 규모가 작다”면서 “테슬라가 시장에서 어떤 성과를 거둘지는 좀더 지켜봐야 하겠지만, 당사 배터리 기술의 경쟁력은 충분하다”고 자신감을 보였다.

시장조사업체 GTM리서치와 전력저장협회(ESA)가 올해 초 조사한 바에 따르면 지난해 미국 내 가정용 ESS 시장 규모는 1억2800만달러 규모로 크지 않지만 1년 새 40%가 성장했고, 올해 성장률은 약 3배로 예상될 정도로 빠르게 성장하는 시장이다. 오는 2019년에는 시장 규모가 약 15억달러에 이를 전망이다.

세계 ESS 시장 규모는 더 크다. 글로벌 시장조사 기관인 내비건트 리서치에 따르면, 세계 ESS 시장은 2013년 16조원 규모에서 올해 28조원으로 급성장하고 있으며, 2020년에는 58조원에 이를 전망이다.

이 분야는 현재 삼성SDI와 LG화학이 압도적인 기술력과 양산능력을 과시하며 시장을 선도하고 있다.

▲내비건트 리서치의 2013년 ESS 기업 경쟁력(자료 출처: 내비건트 리서치)

배터리 시장은 크게 휴대폰 등 전자기기에 사용되는 소형 배터리와 전기차 등에서 사용되는 중대형 배터리, 그리고 대형 배터리인 ESS 등 3부문으로 나뉘는데, 두 회사는 이 모든 시장에서 1·2위 각축전을 벌이고 있다.

일본의 시장조사기관 B3에 따르면, 2014년 휴대폰용 배터리 시장은 삼성SDI가 26.9%로 점유율 1위를 차지했으며, LG화학이 19.5%로 뒤를 이었다. 반면, 전기차용 배터리 시장은 LG화학이 30.4%로 삼성SDI의 19.1%를 앞섰다.

리튬이온 ESS 시장의 점유율 1위는 지난 2014년말 기준 23.6%를 차지한 삼성SDI로, 2위는 20%의 LG화학이었다. 중국의 전기차·배터리 업체 BYD, 영국의 배터리 업체 SaFT, 일본의 도시바와 NEC, 미국의 A123 등 중국과 일본, 유럽, 미국 업체들이 3위부터 6위까지의 순위를 차지했다.

한편, 기술력 평가에서는 LG화학이 삼성SDI보다 앞섰다. 지난 2013년 4월의 내비건트 리서치의 ESS 분야 글로벌 경쟁력 배터리 기업평가보고서에 따르면, LG화학이 평가대상인 16개 기업 중에서 1위를 차지했다. 2위는 미국의 존슨컨트롤(JCI)였으며, 삼성SDI는 3위에 랭크됐다.

이처럼 두 회사는 빠르게 성장하는 배터리·ESS 분야에서 이니셔티브를 확고히 쥐고 있지만, 테슬라의 진입을 간과해서는 안된다는 지적도 있다.

특히 테슬라의 전략이 ‘3000달러’라는 혁신적인 가격대에 맞춰져 있는데, 국내 기업들은 테슬라와 달리 가격결정권을 협력유통업체에 위탁하고 있기 때문에 가격경쟁력에서 상대적으로 불리한 위치에 처할 가능성도 있다.

이와 관련해 삼성SDI 관계자는 “테슬라의 신제품이 아직 출시되지 않아 대책을 논하기에는 이른 감이 있다”면서도 “시장상황을 면밀히 분석하고 있으며, 상황에 따라서는 적극적으로 대처할 것”이라 설명했다.

(CNB=정의식 기자)

▲가정용 ESS의 작동 방식(사진 제공: 삼성SDI)

ESS(Energy Storage System, 에너지저장시스템)은 발전소에서 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장해두었다가 전력이 필요한 시간에 다시 사용할 수 있게 함으로써 에너지 효율을 극대화 시키는 시스템이다. 주로 야간에 남아도는 전력을 저장해두었다가 전력소모가 심한 주간에 저장된 전력을 사용하는 방식으로 작동한다.

초창기에는 남는 전기를 활용해 아래쪽의 물을 높은 곳으로 끌어올려 보관하였다가 전기가 필요한 경우 수력 발전을 통하여 다시 전기를 생성시키는 양수발전(PHES, Pumped Hydro Energy System) 방식이 사용됐으나, 현재는 리튬이온 등 2차전지를 사용한 ESS에 밀려 비중이 점차 줄고 있다.

내비건트 리서치에 따르면, 리튬이온 배터리가 ESS 시장을 주도하는 것은 2017년으로 예상되며, 공기압축·플로·플라이휠 등 차세대 배터리도 서서히 영역을 넓혀가고 있다.

특히 최근에는 레독스 플로 배터리(Redox Flow Battery)가 미래의 대용량 ESS용 배터리로 주목받고 있는데, 국내에서는 OCI, 롯데케미칼 등이 연내에 이 배터리를 채용한 중대형 ESS 완제품을 출시할 예정이다.