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[IT뉴스]새 판 짜기 돌입한 삼성SDI…불붙는 韓 ESS 3차 입찰 [위클리배터리]

온카뱅크관리자

2026-08-16 09:07:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> [배터리레이다] GM JV 독자 전환·ESS 생산 유연성 확대…전고체 양산 초읽기 
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 [디지털데일리 고성현기자] 삼성SDI가 전기차와 에너지저장장치(ESS)를 동시에 겨냥한 생산 전략 재편에 속도를 내고 있습니다. 제너럴모터스(GM)와 추진해 온 미국 배터리 합작공장 '시너지셀즈'를 단독 운영 체제로 전환하기로 한 것이 대표적입니다. 북미 전기차 수요 둔화에 맞춰 생산 유연성을 높이는 동시에, 인공지능(AI) 데이터센터와 전력망 투자 확대로 커지는 ESS 수요를 적극 흡수하려는 전략으로 풀이됩니다.
 삼성SDI는 최근 GM과 합작법인 'SDI-GM Synergy Cells Holdings LLC.'에 대한 합작투자계약을 종료하기로 결정했습니다. GM이 보유한 지분 49.99%를 전량 인수해 지분 100%의 단독법인으로 전환하는 방식입니다.
 시너지셀즈는 삼성SDI와 GM이 2024년 미국 인디애나주 뉴칼라일에 총 35억달러를 투자해 설립한 배터리 생산법인입니다. 연산 27GWh 규모의 배터리 셀 생산능력을 갖추는 것을 목표로 공장이 건설되고 있죠.
 당초 북미 전기차 수요 확대를 전제로 추진된 생산거점이지만 시장 상황이 달라졌습니다. 미국 내 전기차 성장세가 둔화하고 완성차 업체들이 생산 계획을 조정하는 가운데 AI 데이터센터와 전력망용 ESS 수요가 빠르게 증가하면서 공장 활용 전략을 다시 짤 필요성이 커졌죠.
 삼성SDI는 단독 운영 체제로 전환한 시너지셀즈를 전기차뿐 아니라 ESS까지 대응할 수 있는 생산거점으로 활용할 방침입니다. 특정 완성차 고객사의 수요에 맞춰 생산계획을 운영하는 합작공장 구조에서 벗어나 시장 상황에 따라 생산 제품을 보다 탄력적으로 조정할 수 있게 되는 셈입니다.
 이미 삼성SDI는 북미에서 전기차 생산능력을 ESS용으로 전환하는 작업을 진행하고 있습니다. 스텔란티스와 합작한 스타플러스에너지(SPE)의 4개 생산라인 가운데 1개 라인은 NCA 기반 ESS용 배터리 생산라인으로 전환해 가동하고 있고, 추가 2개 라인을 LFP ESS용으로 바꾸는 작업도 추진하고 있습니다.
 이 가운데 한 개 라인은 오는 10월 양산을 목표로 검증 작업을 진행 중입니다. 미국 내 비금지외국기관(Non-PFE) 공급망을 요구하는 수요가 빠르게 늘면서 각형 LFP 제품을 중심으로 수주도 확대되고 있습니다.
 삼성SDI는 최근 실적발표에서도 ESS 생산능력이 조만간 부족해질 가능성을 언급했습니다. 2029년까지 기존 생산능력의 상당 부분을 소화할 수 있는 수주를 확보한 데다 하반기 수주 가능성이 높은 프로젝트까지 반영하면 2028년부터 생산능력이 부족할 것으로 예상하고 있습니다. 추가 생산능력 확보를 내부적으로 검토하는 배경이죠.
 각형 배터리는 삼성SDI의 ESS 전략에서 핵심 역할을 하고 있습니다. 견고한 외장 구조를 기반으로 열과 가스 배출, 셀 간 열전이를 제어하기 상대적으로 용이하고, 대형 ESS 시스템에 필요한 안전성을 확보하기에도 유리하다는 평가를 받고 있습니다.
 AI 데이터센터 관련 시장에서는 원통형 배터리도 새로운 성장축으로 자리 잡았습니다. 삼성SDI는 말레이시아와 천안 공장에서 생산하는 원통형 배터리를 서버용 배터리백업유닛(BBU) 등에 공급하고 있습니다.
 삼성SDI는 무정전전원장치(UPS)와 BBU 시장에서 각각 40~50% 수준의 점유율을 확보했다고 밝힌 바 있습니다. 데이터센터 백업용 배터리는 순간적인 고출력 성능과 높은 안전성이 요구돼 고객 인증 문턱이 높은 대신 상대적으로 높은 수익성을 확보할 수 있는 시장입니다.
 최근 삼성SDI의 2분기 실적이 시장 예상을 크게 웃돈 배경에도 이러한 ESS와 데이터센터용 배터리 수요가 자리했습니다. 삼성SDI는 올해 2분기 매출 3조7688억원, 영업이익 2038억원을 기록하며 2024년 3분기 이후 7개 분기 만에 흑자로 돌아섰습니다.
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 미국 IRA에 따른 첨단제조생산세액공제(AMPC) 1077억원을 제외하고도 1000억원대 영업이익을 냈습니다. 급증한 ESS와 UPS 출하, 말레이시아 공장을 중심으로 한 BBU와 전동공구용 원통형 배터리 판매 확대가 실적 개선을 이끈 것으로 풀이됩니다.
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 내년에는 차세대 배터리로 준비해 온 전고체 배터리 양산이 시행될지도 기대요소로 꼽힙니다. 삼성SDI는 수원 연구소의 파일럿 라인인 S라인에서 확보한 황화물계 전고체 배터리 생산 데이터를 울산 사업장으로 이전해 2027년 양산을 준비하고 있습니다.
 파일럿 단계에서 사용하던 온간정수압프레스 방식의 생산성 한계를 보완하기 위해 양산형 정밀 롤 프레스 장비도 도입하고 있습니다. 배치 단위로 전극을 압착하던 방식에서 벗어나 연속 생산이 가능한 공정으로 전환하면서 실제 대량 생산에 필요한 조건을 갖추려는 시도죠.
 올해 하반기에는 주요 고객사를 대상으로 완성형 전고체 배터리 샘플도 공급할 계획입니다. 제품 검증을 거쳐 2027년 하반기 양산이라는 기존 목표를 유지한다는 방침입니다.
 첫 상용화 시장으로는 휴머노이드 로봇이 유력하게 거론됩니다. 휴머노이드는 제한된 공간에서 높은 에너지밀도와 순간 출력을 확보해야 하고 실내에서 작동하는 만큼 높은 안전성도 요구됩니다. 초기 전고체 배터리의 높은 가격을 감당할 수 있는 고부가 시장이라는 점도 장점입니다.
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 한편 국내에서는 제3차 ESS 중앙계약시장이 새로운 수주 기회로 다가오고 있습니다. 전력거래소는 이달 중순에서 9월 사이 제3차 ESS 중앙계약시장 입찰 공고를 낼 예정입니다. 이번 사업 역시 앞선 2차 시장과 비슷한 규모와 방식으로 추진됩니다.
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 ESS 중앙계약시장은 전력 계통 안정화와 재생에너지 수용성 확대를 위해 민간 ESS 설비를 장기간 확보하는 제도입니다. 선정된 사업자는 ESS 설비를 구축한 뒤 15년 동안 충·방전 전력량에 낙찰 가격을 적용받습니다. 1차 중앙계약시장에서는 563MW가 선정됐고, 2차 사업은 육지 500MW와 제주 40MW 등 총 540MW 규모로 추진됐습니다.
 앞선 1차 시장에서는 삼성SDI가 전체 물량의 약 76%를 확보하며 가장 많은 물량을 따냈습니다. LG에너지솔루션이 나머지 24%를 가져갔고 SK온은 물량을 확보하지 못했습니다. 하지만 2차에서는 SK온이 전체 물량의 약 50%를 차지하며 가장 많은 물량을 확보했고, 삼성SDI가 약 36%, LG에너지솔루션이 약 14%로 뒤를 이었습니다.
 이번 3차 시장에서는 경쟁 구도가 한층 팽팽해질 전망입니다. 삼성SDI는 울산 공장을 기반으로 한 국내 생산과 공급 이력, 각형 배터리의 안전성을 강점으로 내세울 수 있습니다. 기존 ESS 제품에는 NCA 기반 각형 배터리를 적용해왔고, 셀 간 열전이를 차단하는 구조와 배터리관리시스템(BMS) 등을 통해 안전성도 강화해왔습니다.
 반면 SK온과 LG에너지솔루션도 앞선 입찰에서 약점으로 꼽혔던 국내 생산과 소재 공급망을 빠르게 보완하고 있습니다. SK온은 엘앤에프의 LFP 양극재를 적용해 서산 공장 등을 중심으로 테스트를 진행해왔고, LG에너지솔루션 역시 오창 공장에 LFP ESS 생산라인을 구축하는 한편 양극재와 음극재, 분리막 등 주요 소재의 국내 조달 확대를 추진하고 있습니다.
 이에 따라 3차 시장에서는 가격뿐 아니라 국내 생산 여부와 소재 공급망, 제품 안전성 등이 수주를 가를 주요 변수로 작용할 가능성이 높습니다. 가격과 비가격 평가 비중은 50대50으로 유지될 전망이며, 비가격 평가에서는 사업 준비도와 계통연계, 화재 및 설비안전 등이 주요 항목으로 반영될 것으로 예상됩니다.
 새롭게 강화되는 그리드포밍 전력변환장치(PCS) 관련 기술 기준도 변수입니다. 앞선 사업에서도 관련 기술이 요구됐지만 제도 정비에 따라 이번 입찰에서는 기술 요건이 보다 명확해질 전망입니다.
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