2015. 12. 14 (15-96 호 ) 전장고 ( 가정용 ESS: Energy Storage System) 시장현황과미래 ESS 개념및기능 가정용 ESS 시장현황 국내외기업현황 시사점및전망
신재생에너지의보급확대와함께전세계적으로북미, 유럽, 일본을중심으로전장고 ( 가정용 ESS) 에대한수요가빠르게증가추세. 배터리기술력을앞세운국내기업들이시장을주도하고있는가운데완성차업체, 창업기업등신규사업자의진출도활발. 향후성장가능성이높아새로운생활필수품으로자리매김할가능성도존재 ESS 개념및기능 신재생에너지의확산과더불어에너지저장장치 (ESS, Energy Storage System) 보급이늘고있으며, 특히최근들어가정용 ESS( 일명전장고 1 ) 시장이빠르게발전 ESS는사용하고남은에너지를저장하여필요할때사용할수있도록하는장치를의미하며, 용량에따라소형, 중형, 대형으로구분 최근태양광, 풍력등신재생에너지의확산과더불어 ESS시장도빠르게확대되고있으며, 특히태양광발전시설이설치된가정에서주중잉여전력저장용으로가정용 ESS 설치가확산 - ESS가설치된가정은태양광발전이가능한주중에사용하고남은전기를저장했다가야간이나흐린날에사용할수있으며, 더나아가서는잉여전기를중앙전력시스템을통해판매도가능 [ 그림 1] 용도별 ESS 분류 [ 그림 2] 가정용 ESS 개념도 자료 : 언론기사등 자료 : 삼성 SDI 가정용 ESS 시장현황 전세계가정용 ESS 시장은아직까지초기단계이나유럽, 일본, 북미시장을중심으로빠르게성장하고있으며, 당분간성장률은더욱확대될전망 가정용, 상업용, 전력안정용을모두포함한전세계 ESS 시장규모는 2014년기준으로 4.52억달러 ( 약 4,972억원 ) 로아직까지는시장이초기단계 1 식품을보관하는가정용전자제품인냉장고에비교해전기를저장하는가정용전자제품이라는의미에 서전장고라고도불림 1
그러나향후 10년간연평균 55% 가량성장해 2024년에는시장규모가현재의 40배가까운 165억달러 ( 약 18.2조원 ) 까지확대될정도로성장잠재력이높은것으로평가 특히가정용 ESS시장은전체 ESS시장에비해두배이상빠른속도로성장할전망 - 전세계가정용 ESS 시장규모는 2014년 215MWh에서 2024년 16,713MWh 로 80배가까이확대될것으로예상 시장이점차성장단계에접어들면서기술력이우위에있는국내기업들의영향력도빠르게확대 ESS용배터리시장기준으로 LG화학과삼성SDI 양사의세계시장점유율이 40% 를상회하고있으며, 추세적으로도지속확대 [ 그림 3] 전세계가정용 ESS 시장전망 [ 그림 4] ESS 용배터리시장점유율추이 자료 : Navigant research, 기준 : 2014 년 자료 : Navigant research 지역별로보면태양광발전보급률이높고가정용 ESS에대한정부지원이적극적인유럽, 북미, 일본을중심으로시장이발전하고있으며, 국내의경우아직까지시장이협소해기업들이내수보다는수출에주력하고있는상황 미국, 독일, 일본등선두권국가들은가정용 ESS 설치시보조금지급및세액감면등의지원정책을통해보급을장려 - 특히일본의경우는정부의정책적지원을떠나서라도동일본대지진사태이후가계들의필요에의한자발적인수요증가로시장이빠르게성장 - ESS시장의발전단계가대용량인전력안정용에서점차소형가정용으로이어지는대부분의국가와달리, 일본에서는가정용이전체 ESS시장의성장을주도 호주는아직까지태양광발전의절대적인시장규모는크지않은편이지만, 풍부한 일조량과넓은영토등의지리적여건을고려할경우태양광발전과함께가정용 ESS 시장의성장잠재력이가장높은시장중하나 2
국내는태양광발전의낮은보급률과아파트와같은공동주택중심의주거문화등으로인해상대적으로성장가능성이제한적으로평가되고있으며, 이에따라국내기업들이전세계 ESS시장을주도하고있음에도불구하고내수시장은협소 - 정부주도의 ESS산업육성정책이추진되고있으나, 미국, 독일, 일본과같이가정용 ESS에대한실질적인보조금지원은없는상황 [ 그림 5] 주요국태양광발전규모 [ 표 1] 주요국가정용 ESS 지원정책 미국 투자세감면및감세정책으로기업투자촉진 ESS 운영 1kWh 당 2 천달러지급 ( 캘리포니아주 ) 독일 ESS 구축비용의 30% 지원 일본 ESS 구축비용의 2/3 지원 ESS 운영 1kWh 당 5 만엔지급 ( 사이타마현 ) 자료 : IEA-PVPS, 기준 : 2014 년 한국 ESS 산업육성을위한 'K-ESS 2020' 발표 아직까지실질적인보조금지원등은미흡 자료 : 언론기사등 해외기업현황 태양광발전설비보급률이높은북미, 유럽, 일본, 호주등에다수의기업이사업을영위중이며, 최근들어중국기업들의진출도활발 동일본대지진의여파로가정용 ESS 시장이가장잘발달해있는일본의경우 Panasonic, Kyocera, Nichicon, Tabuchi 등기존전자업체들이시장을주도 - Panasonic 과 Kyocera 는각각배터리와태양전지기술력을바탕으로 ESS 시장으로영역을확장 - Nichicon 의경우축전기전문제조업체로써의강점을, Tabuchi 의경우 ESS의핵심부품중하나인인버터에서의강점을기반으로 ESS 시장에진출한사례 태양광발전산업이발달한호주와독일의경우도기술력이우수한기업이다수존재하며, 중국의경우아직까지용량측면에서일본, 독일, 한국등선두업체에비해다소뒤지는형국 - 호주, 독일기업의제품은기본용량이 5~10kWh 로한국, 일본과대등한수준이며, 확장할경우 20kWh를넘는제품도다수존재 - 이는 OECD 국가의 4인가구기준평균 1일가정용전력소비량 (2012년기준약 25.6kWh) 에근접하는수준 - 중국은 ReneSolar, Sinopoly 등기존태양광업체들이빠르게진출하고있으나, 3
저장용량측면에서아직까지선두업체들에비해뒤지는상황 [ 표 2] 주요국가별가정용 ESS 제조기업 / 제품현황 국적 한국 일본 기업 LG화학 삼성SDI Kokam Nichicon Panasonic Tabuchi 주요제품 RESU 6.4 EX All-in-One KHESS ESS U2L LJ-SK84A EneTelus 용량 (kwh) 6.4~12.8 5.5~10.8 5.3~15.5 12 8 9.9 외관 국적 중국 호주 기업 Alpha ESS ReneSolar Sinopoly AllGrid ZEN Energy Solar 360 주요제품 Storion SESS PONY Q WattGrid PowerBank 360Storage 용량 (kwh) 3~18 2.5 1 10 5~20 5~20 외관 국적 미국 독일 네덜란드 기업 Enphase Simpliphi Bosch BMZ SMA Victron 주요제품 AC Battery OES BPT S Hybrid ESS 7.0 SBSE ECOmulti 용량 (kwh) 1.2 2.6~3.4 4.4~13.2 6.8~81.6 3.6~6.6 2.3 외관 자료 : 각사, 언론기사등 아직까지전세계가정용 ESS 시장을주도하고있는기업들은사업연관성이높은 IT, 석유화학, 에너지부문기업들이지만, 최근들어일부완성차업체가진출을선언하고창업기업도속속출현하고있어시장확대에긍정적인역할을할가능성 전기차시장에서혁신적인기업으로평가받고있는테슬라가올상반기에 Powerwall 이라는브랜드로가정용 ESS 제품을출시해주목을받고있으며, 독일자동차그룹인다임러도자회사를통해올해말까지제품을출시할계획 - 테슬라의 Powerwall 제품은 7kWh와 10kWh 두가지모델로판매가가 3,000~3,500 달러수준 - 다임러는벤츠전기차에서쓰고남은배터리를재사용해가정용 ESS 시장에진출한다는계획 4
[ 표 3] 완성차업체의가정용 ESS 진출현황 기업 테슬라 다임러 제품명 Powerwall Mercedes-Benz energy storage 출시시기 2015.5월 2015년말예정 용량 (kwh) 7 10 2.5 가격대 3,000달러 3,500달러 미정 외관 자료 : 각사, 언론기사등 미국과영국에서는 2~3 년전부터창업기업이크라우드펀딩플랫폼이나벤처캐피 탈등으로부터자금을조달해가정용 ESS 제품개발및판매를추진중 - 2012 년설립된영국의 Powervault 는 2014 년이후크라우드펀딩프로젝트로 85 만파운드, 정부와민간기업들로부터 28.5 만파운드를조달하거나지원받았 으며, 이를기반으로영국가정용 ESS 시장을주도한다는계획 - 미국의 JuiceBox 는이미 8.6kWh 용량의제품을출시해판매중에있으며, Orison Energy 는전기료가쌀때저장해서비쌀때사용할수있는신개념 ESS 장치를개발해크라우드펀딩플랫폼인 Kickstarter 를통해판매할예정 [ 표 4] 가정용 ESS 분야주요창업기업현황 기업국적설립년도제품주요내용 영국최초의가정용 ESS 개발업체 2014 년, 2015 년두차례에걸쳐 CrowdCube( 크라 Powervault 영국 2012 우드펀딩플랫폼 ) 를통해 85 만파운드자금조달 RBS, Nesta, InnovateUK, ClimateKIC 등으로부터 28.5 만파운드지원 2020 년까지가정용 ESS 5 만개판매목표 실리콘밸리기반창업기업 8.6kWh 가정용 ESS 출시 JuiceBox 미국 2013 2kWh 까지저장가능 전기료가쌀때전기를저장하고비쌀때사용할 Orison Energy 미국 2013 수있는 Orison Tower( 약 1,950 달러 ) 와 Orison Panel( 약 1,600 달러 ) 을출시 자료 : 각사, 언론기사등 Kickstarter( 크라우드펀딩플랫폼 ) 를통해판매계획 5
국내기업현황 국내기업들은우수한기술력을바탕으로전세계시장에서입지를공고히하고있으나, 일부후발주자의경우경쟁력확보에어려움을겪고있는상황 가정용 ESS 시장에진출한국내기업은 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션등대기업과중소기업으로는코캄이대표적 LG화학과삼성SDI 는 ESS의핵심부품인리튬이온배터리의기술력을기반으로국내외시장을주도 - LG화학과삼성SDI 는 ESS 분야글로벌경쟁력에서각각 1위와 3위로평가 - 특히삼성SDI 는일본가정용 ESS 시장의 60% 를점유하고있는 Nichicon 에자사배터리를독점공급하는등일본시장에서확고한입지 코캄은중소기업임에도불구하고대기업에비해우수한기술력을바탕으로북미를비롯한해외시장에서영향력확대 반면 SK이노베이션의경우신사업개척차원에서진출했으나, 실적악화에따른구조조정으로시장지위가위축 [ 표 5] 국내가정용 ESS 제조기업현황 기업주력제품용량 (kwh) 외관가격 (USD) * 주요실적및현황 LG 화학 RESU 6.4 EX 6.4~12.8 4,500~9,000 삼성 SDI All-in-One 5.5~10.8 7,000~15,000 SK 이노베이션 TREE 3~9 시제품 글로벌경쟁력 1 위 (Navigant Research, 2013. 4 월 ) 캘리포니아최대전력사 SCE 에가정용 ESS 배터 리납품 독일 SMA 의차세대가정용 ESS 배터리공급계약 북미, 유럽, 호주시장에동시출시 글로벌경쟁력 3 위 (Navigant Research, 2013. 4 월 ) 2011 년부터일본가정용 ESS 기업인 Nichicon( 일 본시장점유율 60%) 에 ESS 공급, 2015 년에는 30 만 대 ( 계약금액 1 조원대 ) 독점공급 MOU 체결 2010 년부터신사업개척차원에서가정용 ESS 시장에진출 수익성악화로사업구조조정을단행하는등후 발주자로써의한계에직면 Kokam KHESS 5.3~15.5 비공개 최근가정용 ESS 공급실적 300 억원돌파 올해초북미가정용 ESS 판매량 400 대돌파 북미에이어올해중순에는호주시장도진출 국내에서리튬이온계에너지밀도를극대화한 LTO( 리튬티타늄화합물 ), NMC( 니켈, 망간, 코발 트 ) 방식두기술을보유한유일한기업 자료 : 각사, 언론기사등 * LG 화학, 삼성 SDI 제품가격은영국과호주현지전자상거래업체소매가격기준 6
시사점및전망 전세계적으로아직까지가정용 ESS시장이초기단계이고특히국내의경우태양광발전의낮은보급률로인해가정용 ESS 제품의대중화는시기상조 그러나신재생에너지의필요성이지속적으로증대되고있고향후스마트그리드 2 의확산에맞물려가정용 ESS시장은빠르게발전할전망 국내의경우아직까지상대적으로연료비가저렴한화석연료의비중이높아가계의전기료부담이크지않은편이나, 향후화석연료감축, 전기료누진제강화등으로부담이가중될경우가정용 ESS에대한수요가증가할가능성 특히공동주택중심의주거구조가국내태양광발전보급을저해하는요인중하나로지목되고있으나, 최근들어공동주택용태양광발전설비의확산과이에대한정부와지자체의지원으로가정용 ESS의필수요건인태양광발전도지속적으로확대될전망 태양광발전과의병행이아닌신개념제품 3 의등장도향후가정용 ESS 제품의대중화가능성에일조 ESS 제품이보편화될경우냉장고, 세탁기와같이가정용필수전자제품으로자리매김할가능성도존재 < 연구위원김동우 (dongwoo.kim@kbfg.com) 02)2073-5751> 2 지능형전력망이라는뜻으로전력회사의통합제어센터와발전소, 송전탑, 가전제품등에설치된센서가양방향으로정보를교환하여전력을주고받음으로써효율적인전력의생산과소비가가능한시스템을의미 ( 다음백과사전인용 ) 3 일례로창업기업인 Orion Energy 가개발 / 출시한 ESS 의경우태양광발전설비와관계없이가정에서 전기료가쌀때전기를저장했다가비쌀때사용하도록하는제품 7