AI 데이터센터 전력난이 부른 ESS 대전…북미 중심 폭발적 성장세

中 배터리 수출 규제·脫중국 기류에 한국 기업 반사이익 기대

[디지털데일리 배태용 기자] AI 인프라 투자가 본격화, 전력 소모량이 급증하면서 에너지 저장장치(ESS) 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. LG에너지솔루션이 이에 대응하기 위해 북미 중심의 생산라인 전환 카드를 꺼내들고 있다.

17일 업계에 따르면 오픈AI를 비롯한 글로벌 AI 기업들이 잇따라 대규모 반도체·인프라 투자를 단행하면서, 전력 인프라 부족에 대한 우려가 확대되고 있다. 오픈AI는 2025년 하반기 들어 엔비디아, AMD, 브로드컴 등과 연이어 투자 계약을 체결했다. 이들 프로젝트만 합쳐도 30기가와트(GW) 규모의 전력 수요가 새로 발생할 전망이다. 이는 원전 30기 이상이 동시에 가동돼야 감당할 수준으로, 전력 저장과 관리 효율을 높이는 ESS의 필요성이 급격히 커지고 있다.

◆ "AI가 전력망까지 흔든다"…ESS, AI 시대의 숨은 핵심

주목되는 점은 AI 데이터센터는 연산량이 폭증하는 만큼 전력 부하도 크다는 것이다. 전력망이 불안정하면 서비스 중단이 발생할 수 있어, 안정적 전력 저장장치 확보가 필수적이다. 문제는 대체 전력원이 당장 충분치 않다는 점이다. 대형 원전은 2030년대 중반, SMR(소형모듈원전)은 2030년 초반 이후에야 본격 가동이 가능하다. 결국 그 사이 전력 수요를 메워줄 현실적 대안은 전통 에너지와 재생에너지를 기반으로 한 ESS뿐이다.

이 같은 이유로 북미를 중심으로 태양광·풍력 발전을 연계한 ESS 투자가 빠르게 늘고 있다. 시장조사업체 BNEF는 미국의 ESS 누적 설치 용량이 2023년 19기가와트에서 2030년 133GW, 2035년에는 250GW까지 증가할 것으로 내다봤다. AI 데이터센터가 집중되는 북미 지역이 ESS 성장의 핵심 무대가 될 것이란 의미다.

여기에 중국 정부의 배터리 수출 허가제 시행도 한국 기업엔 긍정적인 흐름으로 작용하고 있다. 중국 상무부는 이달 9일 'Decision No.58'을 발표, 내달 8일부터 리튬이온 배터리와 양극재·음극재·제조 장비 등에 대한 수출 허가제를 본격 시행한다고 발표했다. 이에 따라 해외 고객사에 대한 공급이 지연될 가능성이 높아졌다.

현재 미국 ESS용 배터리 시장의 87%는 중국산 LFP(리튬인산철) 배터리가 점유하고 있다. 그러나 트럼프 2기 행정부 출범 이후 대중 견제 강화로 관세가 40.9%에서 2026년 58.4%까지 확대될 예정이다. 여기에 중국 정부의 수출 통제까지 더해지면서, 미국 기업들이 거래선을 한국·유럽 중심으로 빠르게 전환할 가능성이 커졌다.

◆ 中 배터리 수출 규제, 한국 기업엔 '의외의 호재'

LG에너지솔루션은 AI 데이터센터 중심으로 ESS 수요가 급증하자, 기존 계획보다 빠른 속도로 ESS 라인 전환을 추진 중이다. 당초 지난 7월 컨퍼런스콜에서 2026년 말까지 북미 ESS 생산능력을 30기가와트시(GWh) 이상으로 확대하겠다고 밝혔지만, 최근 급증하는 전방 수요에 대응하기 위해 추가 전환이 진행되고 있는 것으로 전해졌다.

주요 전환 대상은 스텔란티스 합작공장과 렌싱(구 GM 3공장), 혼다 합작라인 등이다. 결정될 시, 전환 기간은 약 6~9개월이 소요될 것으로 전망, 완료 시점에 맞춰 ESS 생산 비중이 대폭 확대될 전망이다. LG에너지솔루션 내부에서는 ESS 부문 실적이 내년부터 기존 가이던스를 상회할 가능성이 높다고 보고 있다.

업계 관계자는 "정책 인센티브와 AI발 전력수요가 맞물리며 ESS용 배터리 시장이 예상보다 빠른 속도로 커지고 있다"라며 "LG에너지솔루션이 ESS 중심의 포트폴리오를 강화하면, 단순 전기차 중심 구조에서 벗어나 수익 기반이 다변화될 것"이라고 분석했다.