북미 ESS 공세 강화하는 SK온...“현지 생산·안전 기술로 ‘승부’본다”[돌파구 찾는 배터리업계]

(4) SK온
현지 생산 체계 기반 북미 ESS 입지 강화
국내 공장 생산도 전환...연간 3GWh 규모
사전 예방책·사후 대책 두루 갖춘 안전성에
SK엔무브 합병으로 ESS 사업 경쟁력 제고

SK온 미국 법인 SK배터리아메리카 조지아주 공장 전경. SK온 제공.

[파이낸셜뉴스] SK그룹 내 전기차 배터리 산업의 맏형인 SK온이 전기차 캐즘(일시적 수요 정체)과 중국 기업의 저가 공세를 정면 돌파하기 위해 에너지저장장치(ESS) 시장 진출에 박차를 가하고 있다. 북미 시장에서 글로벌 공급 계약을 따내고 국내 생산 라인도 과감하게 변화하는 등 사업 포트폴리오 다각화에 속도를 내고 있다. 특히 화재 예방·확산 차단 등 ‘안전성’에 방점을 찍은 기술력을 앞세워 ESS 수주를 키우겠다는 전략이다.

■생산 라인 틀어 ESS 전담…북미·국내 공급망 선점

미국 에너지저장장치(ESS) 설치량 전망

(GWh)

2024년	2030년
33	145

(미국 에너지정보청(EIA)·한화투자증권)

SK온 미국 ESS용 배터리 수주 세부 내용

구분	내용
공급 대상	플랫아이언 에너지 개발
공급 규모	1GWh+6.2GWh(우선협상권), 총 2조원 규모 추산
공급 기간	2026~2030년
향후 계획	조지아 공장 생산라인 ESS용 전환, LFP 배터리 탑재 컨테이너형 제품 공급

(SK온)

SK온 분기별 실적 추이

(원)

구분	매출액	영업이익	세액공제 수령액
2024년 3분기	1조4308억	240억	608억
2024년 4분기	1조5987억	-3594억	813억
2025년 1분기	1조6054억	-2993억	1708억
2025년 2분기	2조1077억	-664억	2734억
2025년 3분기	1조8079억	-1248억	1731억

(SK온)

18일 업계에 따르면 SK온은 지난 9월 미국 콜로라도에 있는 재생에너지 개발사 플랫아이언(Flatiron)과 1기가와트시(GWh) 규모 ESS 공급 계약을 맺었다. 미국 ESS 시장이 커지는 데다 ‘탈중국’ 공급망 기조가 강해지면서, 미국 현지에서 생산된 ESS 수요는 2026년부터 본격적으로 늘어날 것으로 관측된다.

SK온 입장에선 이번 계약이 북미 ESS 시장을 정면으로 두드리는 첫 교두보가 된 셈이다.

SK온은 2026년 하반기 납품을 목표로, 미국 조지아주 SK배터리아메리카 공장에서 ESS 배터리 양산에 들어간다. 기존 라인을 전환해 미국 내에서 ESS용 리튬·인산·철(LFP) 파우치셀을 찍어내겠다는 구상이다.

특히 플랫아이언이 2030년까지 미국에서 추진하는 최대 6.2GWh 추가 ESS 프로젝트에 대해 SK온이 우선협상권도 챙기면서 향후 공급 물량이 더 불어날 여지가 커졌다. SK온은 지난 10월 말 진행된 3·4분기 실적발표 컨퍼런스콜에서도 “플랫아이언 외 다수의 미국 고객들과 최대 10GWh 이상 규모의 ESS 공급계약을 논의 중”이라고 밝혔바 있다.

업계 관계자는 “SK온이 ESS 생산을 위해 미국 내 합작공장(JV)을 활용할 수 있다고 설명했다”며 “향후 북미 ESS 추가 수주 및 현지 생산 능력(Capa) 확대가 동시에 이뤄질 수 있는 포인트”라고 말했다.

국내에서는 충남 서산 공장의 전기차 배터리 라인을 ESS용 LFP 파우치셀 생산으로 돌렸다. 현재 양산 라인 검증은 마무리됐고, 설비가 완전히 갖춰지면 연간 3기가와트시(GWh) 규모 배터리를 생산할 수 있다. 대형 인공지능(AI) 데이터센터 40~50곳에 ESS를 깔 수 있는 수준이다.

■ESS 안전·냉각 기술력 확보...차별화 속도전

이같이 SK온이 ESS 활동 반경을 넓힐 수 있었던 배경으로는 사전 예방책과 사후 대책이 종합적으로 마련된 기술력이 꼽힌다. ESS 화재 안전성에 대한 업계의 요구에 부응하기 위해 경쟁력 제고를 최우선으로 삼은 성과다.

우선 사전 예방 기술로는 '전기화학 임피던스 분광법(EIS)' 기반 배터리 진단 시스템을 적용했다. EIS란 배터리에 작은 전기 신호를 보내고 배터리 내부 저항과 반응 특성을 파악해 배터리 상태를 진단하는 기술이다. SK온에 따르면 이 기술로 화재가 나기 최소 30분 전 위험 신호를 포착할 수 있고, 이상 징후가 있는 모듈만 골라 교체하는 것도 가능하다.

사후 조치 기술로는 △열 차단 막(Thermal Barrier), 냉각 플레이트 등을 적용한 열확산 방지 설루션(TP Solution) △환기 시스템 및 폭압 패널 시스템의 2중 안전 매커니즘이 접목된 폭발 방지 설루션 등이 적용됐다.

SK온 관계자는“충·방전 과정에서 배터리 내부에 가스가 쌓이더라도, 이를 압력과 함께 밖으로 빼내 폭발 위험을 낮추는 솔루션을 확보했다”고 말했다.

지난달 마무리된 SK엔무브와의 합병도 SK온 ESS 사업의 동력으로 평가된다. 특히 SK엔무브가 가진 액침 냉각 플루이드 기술은 향후 SK온이 ESS를 ‘안전·냉각 통합 패키지’ 형태로 내놓는 데 핵심 자산이 될 것이란 관측이 나온다.

공기로 식히는 공랭식이나 물을 쓰는 수랭식보다 절연성이 있는 특수 액체를 배터리 팩 내부에 직접 흘려보내 열을 빼는 액침 냉각이 온도 상승을 훨씬 더 억제할 수 있어, 고출력·장시간 운전이 필요한 ESS 산업에서 수요가 빠르게 늘 것이란 분석이다. eastcold@fnnews.com 김동찬 기자