현대차그룹, 재활용 배터리 ESS 개발 본격화

전기차 재활용 배터리의 잔존가치와 ESS 핵심 기술을 결합해 시너지 창출

현대차그룹이 전기차 배터리를 재활용한 에너지 저장장치 'ESS(Energy Storage System)'개발을 본격화한다. 이를 위해 ESS 관련 핵심 기술 및 사업 역량을 갖춘 글로벌 전문기업과 오픈 이노베이션 방식의 전략적 협업을 추진, 시장 선도적 입지를 구축한다는 계획도 내놨다.

현대차그룹은 26일 ‘재활용 배터리 ESS’ 개발의 가속화 및 사업성 확보 차원에서 세계적인 에너지기업인 핀란드의 ‘바르질라(Wärtsilä)’社와 전략적 파트너십 협약을 체결했다고 밝혔다.

이번 파트너십 협약은 ESS 관련 신에너지 시장에서 미래 먹거리를 발굴하는 것은 물론 자원 순환성 제고를 통해 전기차 배터리의 재활용 이슈에 선제적으로 대응하기 위해 추진됐다. 또한 자동차 및 에너지, 각 부문에서 사업 경쟁력을 갖춘 글로벌 유망기업이 손잡고 글로벌 ESS 시장에 진출해 새로운 사업 기회를 모색한다는 측면에서도 관심을 모은다.

현대차그룹 전략기술본부 지영조 부사장은 “ESS는 환경 오염의 확산, 에너지 수급 불안 등이 가중됨에 따라 신에너지 산업으로 각광받고 있다”며 “현대차그룹과 ‘바르질라’의 협업은 재활용 배터리 ESS 신시장에서의 미래 성장 동력 발굴뿐만 아니라 전기차 보급 활성화도 기대된다”고 밝혔다.

‘바르질라’ 에너지 부문의 하비에르 카바다(Javier Cavada) 대표는 “바르질라와 현대차그룹의 전략적 제휴를 통해 지속 가능한 에너지 분야인 재활용 배터리 기반의 ESS 제품을 개발해 전 세계 고객 및 파트너들에게 제공할 계획”이라고 밝혔다.

‘바르질라’는 핀란드의 에너지 분야 종합 솔루션 제공 기업으로서, 전세계 177개국 이상에서 67GW 규모의 발전 설비 용량을 구축하는 등 글로벌 에너지 시장에서 그 경쟁력을 인정받고 있다. 지난해에는 미국 ESS 시장의 30% 이상을 점유하고 있는 ESS 시스템 엔지니어링 전문업체 ‘그린스미스 에너지(GreenSmith Energy)’를 인수해 ESS 설계/제작/제어 기술력과 글로벌 사업 네트워크를 두루 갖췄다.

양사는 이번 파트너십 협약에 따라 전기차 배터리를 재활용한 ESS 제품 개발과 함께 글로벌 사업화를 공동으로 추진할 계획이다. 전기차 재활용 배터리의 잔존가치와 ESS 핵심 기술을 결합해 성장 가능성이 풍부한 재활용 배터리 기반의 ESS 신시장을 개척한다는 전략이다.

현대차그룹은 ‘바르질라’와의 공고한 협력 관계를 바탕으로 재활용 배터리 ESS 관련 확고한 기술 경쟁 우위를 창출하는 한편 안정적인 비즈니스 플랫폼 구축을 위한 글로벌 실증 시범사업을 다수 전개할 방침이다.

◇ 재활용 배터리 ESS, 전기차와 동반성장 기대 = ‘ESS’란 생산된 전력을 저장했다가 전력이 필요할 때 공급하는 에너지 저장장치로, 송∙배전, 가정 및 산업용 등 다양하게 활용돼 전력 시스템의 효율을 높이고, 전력 수급 안정화를 기대할 수 있다.

따라서 자연 환경에 대한 의존도가 높아 지속성이 떨어지고 발전이 일정하지 않은 태양광, 풍력 등 신재생 에너지와 연계해 사용되는 필수 장치인 셈이다. 특히 고성능 리튬이온 배터리가 주 전력저장원인 ESS는 본격적인 성장 궤도에 접어든 전기차 시장과 동반성장이 기대되는 차세대 유망 산업이다.

ESS는 신재생 에너지의 확산과 더불어 기존 전력 인프라의 대체 수단으로써 그 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 최근에는 전기차 수요 증가로 전기차 배터리를 재활용하는 ESS 시장이 주목받고 있다.

에너지 시장분석 업체 ‘블룸버그 뉴에너지 파이낸스(BNEF)’에 따르면 전기차 재활용 배터리 물량은 2016년 0.1GWh에서 2025년 29GWh로 급증하며, 이 가운데 10GWh 가량이 ESS에 활용될 것으로 전망된다.

10GWh는 2.8만 가구(4인 기준, 가구당 월평균 전력소비량 350kWh)가 한 달 동안 사용할 수 있는 전력량으로, 현대차의 코나 전기차(64kWh) 15.5만대 이상을 충전할 수 있는 규모다. 글로벌 전기차 시장 역시 지난해 110만 대 수준에서 2025년 1100만 대, 2030년 3000만 대로 고속 성장하며, 2040년에는 6000만 대로 연간 전체 자동차 판매량의 55%를 차지할 것으로 예상된다.

안전을 최우선으로 고려하는 자동차의 특성상 전기차 배터리는 혹독한 사용 환경을 감안해 최대한 보수적으로 설계, 제작되기 때문에 충분히 재활용이 가능하다.

독일 재생에너지협회(BEE), 미국 국립재생에너지연구소(NREL) 등 신재생 에너지 연구기관에 따르면 7~8년 정도 사용한 전기차 배터리를 용도 변경해 재활용할 경우 초기 용량의 70~80% 수준에서 10년 이상 연장 사용할 수 있다.

또한 전기차 배터리는 등록된 자산으로 회수가 수월하고, 사업화에 적합한 물량 확보가 용이하며, 신규 배터리 대비 낮은 가격이 장점이다. 환경 이슈가 전 지구적 사회 문제로 대두되면서 폐기물 재활용 관련 정책적 규제가 강화되고 있는 점도 전기차 배터리를 재활용하는 ESS 시장이 각광받는 이유다.

독일, 영국, 중국 등 주요국들은 제품 생산자에게 폐기물 회수 및 재활용 의무를 부여하는 ‘생산자책임재활용제도(EPR)’를 도입했거나, 도입을 검토 중이다.

국내 또한 ‘대기환경보전법’에 따라 구매 보조금을 받은 전기차는 폐차 시 탈거된 배터리를 해당 지자체에 반납해야 하며 재활용, 분해, 처리 방법에 대한 규정 마련이 논의되고 있다. ESS처럼 전기차 배터리를 재활용하는 형태로 추가적인 수익원을 확보하는 것은 전기차 시장 활성화에도 긍정적 효과가 예상된다.

기존 전기차 보유 고객들에게는 배터리 보상 교체 프로그램을 도입하는 등 새로운 고객 서비스를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 전기차 판매 시에는 배터리의 잔존가치를 선보상하는 방법 등을 통해 전기차의 가격 경쟁력을 높일 수 있기 때문이다.

◇현대제철 당진공장 내 1MWh급 ESS 설비 구축 중 = 현대차그룹은 이번 파트너십 협약을 토대로 ESS 설계 및 제작 기술 확보, 설치 및 운영 경험 축적, 유지 및 보수 편의성 제고 등 차별화된 핵심 기술력 강화 및 사업성 확보에 주력할 계획이다.

먼저 ESS 관련 기술 고도화 및 사업 경제성 검토 차원에서 실제 적용 현장에서의 실증 프로젝트를 전개한다. 동시에 전기차 개발 및 판매, 재활용 배터리의 회수, ESS 개발 및 판매/유지/ 보수로 이어지는 자원 순환형 사업 체계도 가동한다.

ESS 신사업과 전기차 시장이 선순환하며 발전하는 비즈니스 모델을 구체화하는 한편 전기차 배터리의 재활용 규제 움직임에도 주도적으로 대응할 방침이다. 현대차그룹은 현재 현대제철 당진공장에 현대차 아이오닉 일렉트릭, 기아차 쏘울 EV의 재활용 배터리를 기반으로 1MWh급 ESS 설비를 구축하는 실증사업을 진행 중에 있다.

또한 미국 등 다양한 글로벌 지역에서 실증 시범사업을 확대, 실시할 예정이며, 향후 3년 내에는 산업용 ESS 상용화 제품 개발이 가능할 것으로 기대하고 있다.