전기차에서 추출한 중고 배터리를 사용한 그리드 저장 설비의 전경./엘리먼트 에너지 홈페이지.

전기차의 중고 배터리를 활용한 세계 최대 규모의 그리드 저장 프로젝트가 미국 텍사스에서 시작됐다. 미국 스타트업 엘리먼트 에너지(Element Energy)는 중고 배터리를 통해 안전하면서도 대규모 에너지 저장 시스템을 더 저렴하게 구축할 수 있음을 증명할 계획이다.  

엘리먼트 에너지는 900개의 전기차 배터리를 재사용해 53MWh 규모의 그리드 연결 에너지 저장 시스템(ESS)을 설계했다. 이 프로젝트에는 반도체 산업에서 연마한 첨단 하드웨어와 소프트웨어가 적용됐다.

지난 2022년, 엘리먼트 에너지는 미국 에너지부로부터 약 790만 달러(약 111억 원)의 지원을 받아 상업적 규모의 이 시스템을 완성했다. 해당 자금은 초당적 인프라 법(Bipartisan Infrastructure Law, BIL)을 통해 제공됐으며, 중고 배터리의 새로운 응용 기술과 프로세스를 지원하기 위한 목적으로 사용됐다.

엘리먼트 에너지는 약 2GWh에 달하는 중고 배터리를 확보해 선별 과정을 거친 후, 이를 그리드 규모의 프로젝트에 배치할 계획이다.

세계 최대 프로젝트로 자리 잡은 엘리먼트 에너지

토니 스트라타코스(Tony Stratakos) 엘리먼트 에너지 공동 창립자 겸 CEO는 "엘리먼트 에너지는 전기차 중고 배터리를 활용한 최대 규모의 그리드 저장 프로젝트를 운영 중"이라고 말했다. 이는 과거 캘리포니아 랭커스터의 B2U 스토리지 솔루션스(Storage Solutions)가 구축한 28MWh 규모 프로젝트를 넘어서는 기록이다.

엘리먼트 에너지는 다양한 전기차 배터리 팩에서 꺼낸 모듈을 창고에 보관하고, 이를 독점적인 하드웨어와 소프트웨어를 활용한 컨테이너에 재포장해 시스템에 통합한다. 이 과정에서 모든 배터리를 단순히 하나의 덩어리로 처리하는 대신 셀 단위에서 정밀하게 제어하며, 각 셀의 성능을 극대화하고 고장이나 화재 위험을 최소화한다.

LG와의 파트너십…새로운 가능성 열다

엘리먼트 에너지는 LG 에너지 솔루션 버텍(LG Energy Solution Vertech)과 협력하며 그리드 저장 시장에서 입지를 강화했다. LG는 엘리먼트 에너지의 배터리 인클로저를 기반으로 인버터와 기타 전력 장비를 공급하며, 시스템 통합 및 유지보수 서비스를 제공할 예정이다.

LG는 쉐보레의 전기차 쉐비 볼트(Chevy Bolt) 배터리 리콜을 통해 중고 배터리를 확보한 것으로 알려졌다. 비교적 사용 기간이 짧은 배터리 모듈을 활용한 점은 엘리먼트 에너지의 큰 강점으로 평가된다.

엘리먼트 에너지는 2023년 텍사스 공장을 건설하고, 2024년까지 나머지 배터리 재고를 처리할 계획이다. CEO 스트라타코스는 "매년 수 기가와트시(GWh) 규모의 중고 배터리를 조립할 수 있는 공장을 짓기 위한 경쟁이 치열하다"고 말했다.

중고 배터리, 비용 절감과 지속 가능성의 열쇠

엘리먼트 에너지는 중고 배터리를 활용한 유틸리티 규모의 저장 시스템이 신품 배터리에 비해 30~50%의 비용 절감 효과를 낼 수 있다고 밝혔다. 그러나 스트라타코스는 “비용 문제가 가장 큰 도전 과제”라며, 지속 가능성과 순환성은 부수적인 이점으로 평가됐다.

경쟁사 모멘트 에너지(Moment Energy)는 텍사스에서 1GWh 규모의 중고 배터리 공장을 설립 중이며, 엘리먼트 에너지는 켄터키 창고에 보관 중인 2GWh 규모의 중고 배터리를 활용해 시장 우위를 점하고 있다.

엘리먼트 에너지는 자사의 독점 하드웨어와 소프트웨어로 배터리 성능과 안전성을 극대화하며, 전력망 저장 시스템 분야에서 선두주자로 자리 잡았다. LG 에너지 솔루션 버텍은 NEC 에너지 솔루션을 인수하며 에너지 저장 시스템 통합 역량을 확보했으며, 현재까지 19GWh 이상의 통합 프로젝트를 구축해왔다. 

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