이달 말 진행되는 2차 에너지저장장치(ESS) 중앙계약시장 입찰 공고에서 화재 안전성 점수 비중이 1차에 비해 대폭 확대됐다. 상대적으로 화재 위험성이 낮다고 평가되는 LFP(리튬인산철)가 유리한 위치를 점하게 될 것이라는 분석이 나오는 가운데 배터리 업계의 안전성 기술 경쟁도 치열해질 전망이다.
23일 배터리 업계에 따르면 1조원 규모의 ESS 중앙계약시장 2차 입찰에서 비가격 지표 중 화재안전성 평가 비중은 12.5%다. 1차 입찰 당시 화재안전성 배점은 8.8%로 다른 비가격 지표인 계통연계, 산업·경제 기여도(각 9.6%)에 비해 배점이 낮았는데 2차에서는 세 항목 모두 12.5%로 조정됐다. 정부가 ESS 안전성을 핵심 심사 기준으로 격상한 것으로 지난 9월 26일 국가정보자원관리원 대전 본원 전산실에서 발생한 ESS 화재가 계기가 됐다.
LFP 배터리를 앞세운 LG에너지솔루션과 SK온은 안전성 비중 확대를 반기는 분위기다. 두 회사는 1차에 이어 이번 2차 입찰에서도 LFP를 주력으로 내세운다. 이는 삼성SDI가 채택한 삼원계 배터리 대비 화재 위험성이 낮다는 평가를 받기 때문이다. 전력거래소도 배터리 유형별 안전성 차이를 평가에 반영하겠다고 밝히며 LFP의 우위가 예상된다.
셀 자체의 안정성과는 별개로 열 폭주 위험성을 낮추기 위한 기술 경쟁도 치열해질 전망이다. LG에너지솔루션은 배터리 관리 시스템(BMS)을 중심으로 한 '초기 감지, 선제 차단'에 방점을 찍었다. 전압·전류·온도 데이터를 실시간 수집해 이상 징후를 미리 파악하는 방식이다. 최근에는 AI(인공지능) 기반 분석 기술을 적용해 셀 단위까지 미세한 이상징후를 포착하는 수준으로 발전시켰다. 이와 함께 모듈 간 화재 전이를 막는 구조 설계를 통해 열폭주 가능성을 근본적으로 억제하고 있다.
SK온은 사전 예방과 사후 대응을 결합한 '이중 안전 전략'을 제시한다. 사전 예방으로는 배터리에 미세한 전류를 흘려 보내 이상 징후를 파악하는 '전기화학 임피던스 분광법'(EIS) 기반 진단 시스템이 대표적이다. 단순 과열 감지보다 한 단계 앞선 조기 진단 기술이라는 게 SK온의 설명이다. 사후 대응으로는 열 차단막·냉각 플레이트를 활용한 열확산 방지 솔루션, 환기·폭압 패널을 결합한 폭발 방지 시스템, 냉각수를 모듈 내부로 직접 투입하는 침지식 진압 시스템 등 복합 안전장치를 갖췄다.
삼성SDI는 주력 ESS 모델 'SBB'에 독자 개발한 함침식 소화 기술을 탑재했다. 배터리 셀에서 열이 발생하면 모듈 내부와 연결된 파이프를 통해 소화약제를 즉시 분사하는 방식이다. 또한 내부 온도·압력 상승 시 가스를 방출하는 '벤트', 특정 전류를 감지하면 회로를 차단하는 '퓨즈' 등을 적용해 인접 셀로 열이 확산되는 것을 원천적으로 차단하고 있다.
업계 관계자는 "정부가 ESS 안전성 강화를 최우선 평가 기준 중 하나로 삼으면서 업체별 기술 경쟁이 한층 고도화될 것으로 보인다"고 말했다.