SK온, ESS 화재예방용 반도체 입찰에 美ADI 선정(25.10.20)

오토실리콘 고배, 미국 ADI 칩으로 결정

SK온의 컨테이너형 ESS 제품 (사진=SK온)

SK온이 에너지저장장치(ESS)용 배터리관리시스템(BMS)에 미국 반도체 기업인 아나로그디바이스(ADI)의 배터리 상태 측정칩을 적용한 것으로 확인됐다. ADI는 전기차 배터리 분야에서 LG에너지솔루션, 제너럴모터스(GM), 볼보 등과 협력한 바 있다. SK온과의 협력으로 배터리 관리칩(BMIC) 영역을 ESS로 넓히고 있다.

20일 복수의 업계 관계자에 따르면 SK온은 ESS용 BMS 개발을 위해 국내 휴네이트와 협력하고 있다. 측정용 반도체 공급사는 ADI를 선정했다. 이 칩은 전기화학 임피던스 분광법(EIS:Electrochemical Impedance Spectroscopy)을 구현해 비전검사로는 잡기 어려운 배터리 셀 이상을 정밀하게 살펴볼 수 있다. 화재 위험을 낮추는 핵심 역할을 한다.

EIS는 배터리에 미세 전류를 주입해 주파수별 전압 응답을 측정한다. 이를 통해 내부 임피던스 성분(전해질 저항, 계면저항, 확산저항 등)을 분석하는 기술이다. 각 셀의 반응 패턴을 전기적 신호로 수치화해 노화나 내부 단락 등 이상 징후를 조기에 판별할 수 있다. 기존의 전압·온도 감지 기반 BMS보다 수배 이상 정밀도가 높다.

SK온의 ESS 사업에 정통한 관계자는 "SK온의 ESS용 BMS에 들어가는 EIS 측정칩은 처음부터 ADI 제품으로 정해져 있었다"고 말했다. 또 다른 관계자는 "휴네이트는 ADI의 EIS 칩으로 개발을 진행하고 있으며, 오토실리콘은 고려대상에서 제외된 상태"라고 전했다.

당초 오토실리콘은 칩 공급 후보군에 포함된 것으로 알려졌다. 배터리솔루션 업계 관계자는 "EIS를 반도체로 구현하기 시작하면서 글로벌 업체들이 경쟁에 뛰어들었다"면서 "국내에서는 오토실리콘이 시제품을 만들었고, SK온과도 장기간 연구개발을 함께한 것으로 안다"고 말했다. 그는 "임피던스 측정은 표준 평가 방식이 없어 부품 간 편차가 크다"며 "한 번 결정한 IC를 바꾸기는 사실상 어렵다"고 덧붙였다.

오토실리콘은 어보브반도체와 텔레칩스가 2018년 공동 설립한 팹리스 기업이다. SK온과 협력해 BMIC를 개발했다. 그러나 성능 이슈로 검증된 기술을 보유한 ADI를 택한 것으로 알려졌다.

현재 SK온의 ESS 개발 협력 구조를 보면 배터리 모듈 설계는 델타엑스, 뼈대인 구조물과 주요 부품 생산은 서진시스템, BMS 개발은 휴네이트, 핵심 측정칩 공급은 ADI가 맡고 있다. (관련 기사: SK온, ESS 설계·부품 두 축…델타엑스·서진시스템과 손잡아) 그 중 휴네이트는 2017년 설립된 이듬해 SK이노베이션의 ESS용 BMS 양산업체로 선정됐다. 이후 SK E&S 북미 프로젝트를 비롯해 다수의 BMS 개발 사업을 수행했다. 최근에는 SK이노베이션의 '에그(EGG)' 4기 스타트업으로 선정돼 협력을 이어가고 있다. '에그'는 '에'스케이 이노베이션(SKI)과 '그'린(친환경) 기술을 가진 벤처의 협업을 뜻한다.

SK온의 ESS는 20피트 컨테이너형 직류(DC) 블록 구조로, 단위 모듈당 1500볼트(V)의 고전압을 지원한다. 고전압 모듈을 통해 랙(Rack) 단위 설계 없이도 용량을 확장할 수 있다. 파우치형 리튬인산철(LFP) 배터리 셀을 적용, 최대 5.3메가와트시(MWh)의 에너지를 저장할 수 있다. 냉각 플레이트와 3중 열차단막으로 구성된 비(非)열확산 솔루션, 환기 시스템과 폭압 패널 등 2중 안전장치도 갖췄다. 여기에 EIS 기반 배터리 진단 시스템을 적용해 안전성을 한층 높였다.

SK온은 내년 10월부터 미국 조지아주 단독 공장(SKBA)에서 ESS용 LFP 배터리를 양산할 예정이다. 첫 고객사는 재생에너지 개발사 플랫아이언 에너지 디벨롭먼트(Flatiron Energy Development)다. 1기가와트시(GWh) 규모 ESS를 공급하며, 추가 협상을 통해 2030년까지 추진되는 6.2GWh 규모 프로젝트의 우선권도 확보했다. SK온은 국내 장주기 ESS 프로젝트에도 대응할 계획이다.

SK온이 ESS용 BMS에 적용한 전기화학 임피던스 분광법(EIS) 기술 설명 패널 (사진=김은규 기자)

디일렉=김은규 기자 giddk1206@thelec.kr

출처 : 전자부품 전문 미디어 디일렉(http://www.thelec.kr)