국내 배터리 업계가 ESS(에너지 저장장치) 용 차세대 배터리 주도권을 놓고 본격적인 기술 경쟁에 들어갔다고 합니다.
SK가 선택한 카드: 바나듐이온배터리
SK온과 SK이노베이션은 최근 바나듐이온배터리 전문기업 스탠다드에너지와 업무협약을 체결했습니다.
이는 SK가 ESS용 차세대 배터리 축을 바나듐 계열로 잡았다는 신호로 해석될 수 있습니다.
바나듐이온배터리는 무엇이 다른가?
- 리튬이온배터리 = 고체 전극(양극·음극) + 유기액체 전해질
- 양극: NCM, LFP 같은 고체
- 음극: 흑연 같은 고체
- 전해질: 가연성 유기용매 액체
반면 바나듐이온배터리는
양극·음극 모두 ‘바나듐이 녹아 있는 액체 전해질’이고,
그 두 액체를 막(분리막)으로 나눠 펌프로 순환시키며 전기를 만들어 낸다고 합니다.
구분 리튬이온 바나듐 플로우
| 전극 | 고체 | 없음 (액체가 전극 역할) |
| 전해질 | 유기용매 | 바나듐 수용액 |
| 에너지 저장 | 고체 속 | 액체 속 |
이 구조 때문에 바나듐 배터리는:
- 전극이 열화되지 않음 → 수명 매우 김
- 전해질이 물 기반 → 불 안 남
- 탱크 크기 늘리면 저장량 증가 → 대형 ESS 최적 하다고 합니다.
바나듐 배터리가 ESS에 특히 적합한 이유
| 화재 위험 | 거의 없음 |
| 출력 안정성 | 매우 높음 |
| 충전 횟수 | 약 1만 회 |
| 장시간 사용 | 매우 적합 |
ESS는 수십~수백 MWh 단위로 전기를 저장한다.
여기서 화재가 나면 도시 하나가 위험해질 수 있기 때문에 안전성은 절대적인 기준입니다.
문제는 가격입니다.
바나듐 가격이 너무 비싸다.
바나듐은 철강 합금, 항공우주, 방위산업에도 쓰이는 전략 금속입니다.
ESS가 대량으로 보급될수록 바나듐 수급이 병목이 될 가능성이 높습니다.
1) 바나듐 가격 (2025 기준)
최근 자료에 따르면 글로벌 바나듐(V₂O₅ 기준) 가격은 다음과 같이 지역별로 다릅니다:
📍 2025년 Q2 바나듐 가격 (V₂O₅ 기준, 톤당)
- 미국: 약 9,584 USD/톤
- 중국: 약 8,655 USD/톤
- 인도: 약 12,874 USD/톤
- 캐나다: 약 11,200 USD/톤
- 네덜란드: 약 13,355 USD/톤
LG가 노리는 카드: 나트륨이온배터리
반면 LG에너지솔루션은 2030년 상용화를 목표로 나트륨이온배터리 개발에 투자하고 있습니다.
에코프로비엠, LG화학 같은 소재 기업들도 이 생태계에 뛰어들었다.
왜 나트륨인가?
리튬과 달리 전 세계에 넘쳐나는 자원이다. 한 마디로 싸고 쉽게 구할 수 있습니다.
| 매장량 | 제한적 | 사실상 무한 |
| 가격 | 비쌈 | 매우 저렴 |
| 공급망 | 중국 편중 | 분산 가능 |
→ 나트륨 배터리는 ESS 대중화에 적합한 가격 구조를 가집니다.
성능은 어떤가?
- 충전 속도: 빠름
- 안전성: 리튬보다 안정적
- 문제점: 수명
| 리튬이온 | 약 1만 회 |
| 바나듐 | 약 1만 회 |
| 나트륨 | 약 3000 회 |
즉, 나트륨 배터리는
싸고 빠르지만 오래 못 간다.
→ 단기 ESS, 소형 ESS, 분산형 전력망에는 매우 적합
→ 대형·장기 저장용에는 아직 한계
나의 개인적인 생각
어차피 재생에너지 개발 및 확대는 확정된 것이고 재생에너지를 잘 활용하지 못하면 우린 다 죽을테니까요.
다만 나트륨 배터리는 중국이 이미 선점을 하고 있는 분야이고,
제조 원가가 싸다고는 하지만 바나듐 보다 1/3 이상 저렴하지 않으면 시장성이 과연 있을까 싶습니다.
