AI 전력수요에 ESS 배터리 급성장…내년 1000GWh 넘본다

상반기 출하량 71% 증가
각형 중심 시장 확대 전망
K배터리 美 공략 속도

[파이낸셜뉴스]인공지능(AI) 데이터센터 확산이 에너지저장장치(ESS)용 배터리 시장을 끌어올리고 있다. 올해 상반기 글로벌 출하량이 70% 넘게 늘어난 데 이어 내년에는 사상 처음으로 1000GWh를 넘어설 전망이다. 각형 배터리가 시장의 주류로 자리 잡으면서 미국 ESS 시장을 공략하는 국내 배터리업계의 제품 경쟁도 치열해지고 있다.

21일 시장조사업체 SNE리서치와 업계에 따르면 올해 상반기 전 세계 ESS용 배터리 출하량은 461GWh로 집계됐다. 지난해 같은 기간 270GWh보다 71% 증가한 규모다. 미국을 중심으로 AI 데이터센터 건설이 늘면서 전력 저장 수요가 확대된 영향이다.

연간 출하량은 올해 984GWh에서 내년 1150GWh로 증가할 것으로 예상됐다. 이후에도 성장세가 이어져 2035년에는 올해의 약 두 배인 1870GWh에 이를 전망이다.

시장 확대의 중심에는 각형 배터리가 있다. 글로벌 ESS용 배터리 시장에서 각형이 차지하는 비중은 올해 94%로 추산됐다. 내년에는 92%로 소폭 낮아지겠지만 2028년부터 다시 상승해 2035년에는 97%에 달할 것으로 예상됐다.

내년 각형 비중이 일시적으로 줄어드는 것은 미국 시장을 겨냥한 파우치형 공급이 늘어나기 때문이다. 업계 관계자는 "LG에너지솔루션이 미국 시장용으로 파우치 셀을 생산하면서 내년에는 파우치형 비중이 올해보다 확대될 것"이라며 "내년 이후 파우치 셀 비중은 점차 줄어들 전망"이라고 말했다.

각형의 높은 점유율은 대용량 배터리를 안정적으로 운영해야 하는 ESS의 특성과 맞물려 있다. 단단한 알루미늄 캔으로 셀을 감싸 구조적 강성을 확보할 수 있고, 필요한 용량에 맞춰 셀 크기를 확대하기도 상대적으로 수월하다는 평가다.

파우치형은 에너지 밀도와 공간 활용도에서 강점이 있지만 얇은 필름 형태의 외장재를 사용해 구조를 보강해야 한다. 셀이 커질수록 안전 설계 부담도 늘어난다. 원통형 역시 지름이 커지면 내부 열을 외부로 배출하는 데 어려움이 있어 대형화 과정에서 열 관리가 과제로 꼽힌다.

국내 배터리업계도 각형 경쟁력 확보에 힘을 쏟고 있다. 삼성SDI는 2009년부터 각형을 주력으로 생산해왔다. 파우치형 중심으로 사업을 키운 LG에너지솔루션과 SK온도 각형으로 제품군을 넓히는 데 속도를 내고 있다.
관건은 ESS 수요 확대를 실제 수주와 점유율 상승으로 연결하는 것이다. LFP(리튬인산철) 배터리의 가격 경쟁력을 앞세운 중국 업체들이 시장을 장악한 가운데 국내 업체들은 미국 시장에서 사업 확대의 기회를 찾고 있다.

업계 관계자는 "중국 배터리 업체들이 지금까지 LFP 기반의 저가 공세로 시장을 장악했으나 국내 배터리 업체들이 최근 미국 시장에서 각형 기반으로 재도약을 추진 중"이라며 "내년부터 각형을 중심으로 한 한국 업계의 점유율이 점진적인 상승세를 탈 것으로 예상된다"고 말했다.

[email protected] 김동호 기자