온세미 SiC 모듈, 선그로우 BESS 플랫폼 탑재

전자신문에 따르면 온세미(onsemi)의 탄화규소(SiC) 기반 '엘리트SiC(EliteSiC)' 하이브리드 전력 모듈이 선그로우(Sungrow)의 에너지저장 플랫폼 '파워타이탄 3.0(PowerTitan 3.0)'에 정식 채택됐다. 전력망용 배터리 에너지저장시스템(BESS)의 전력 변환 효율을 높이고 고출력 운전을 안정적으로 지원하기 위한 목적이다.

파워타이탄 3.0에 탑재된 온세미의 고밀도 전력 통합 모듈(PIM)은 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 3레벨 인버터 구조에 최적화됐다. 3레벨 인버터는 기존 2레벨 방식 대비 스위칭 손실과 고조파 왜곡을 줄이는 데 유리해 대용량 전력 변환 시스템에 폭넓게 적용된다.

SiC(탄화규소)는 실리콘 대비 절연 파괴 전압이 약 10배 높고 열전도도가 3배 이상 우수한 차세대 전력 반도체 소재다. 고온·고전압 환경에서도 전력 변환 손실이 낮아 태양광·풍력 연계 에너지저장 시스템, 전기차 충전 인프라 등 전력 밀도가 높은 응용처에 적합하다.

선그로우는 중국 기반의 세계 최대 인버터 제조사 중 하나로, 태양광과 풍력 연계 에너지저장 시스템 분야에서 글로벌 점유율 상위권을 유지하고 있다. 파워타이탄 3.0은 대규모 전력망용 BESS 플랫폼으로, 단일 유닛당 용량과 출력 밀도를 기존 세대 대비 높인 제품이다.

온세미의 엘리트SiC 모듈 채택은 SiC 전력 반도체가 전기차를 넘어 전력망 에너지저장 분야로 응용 범위를 확대하는 흐름을 보여주는 사례다. 전력망 안정화와 재생에너지 연계 저장 수요가 증가하면서 대용량 BESS용 고효율 전력 변환 모듈 시장이 빠르게 성장하고 있다.

BESS에서 전력 변환 손실을 1%포인트 줄이면 수십 메가와트시(MWh) 규모 시스템에서 연간 수억 원의 에너지 비용 절감 효과가 발생한다. SiC 기반 인버터는 실리콘 IGBT 대비 변환 효율이 0.5~1%포인트 이상 높아 대형 전력망 프로젝트에서 경제적 우위가 뚜렷하다.

국내 소재·부품 산업 관점에서 SiC 전력 모듈의 수요 확대는 SiC 에피택셜 웨이퍼, 고내열 패키징 기판, 방열 소재 등 연관 소재 공급망 전반에 영향을 미친다. 국내 SiC 소재 기업들은 에피 성장 품질 향상과 대구경화(150mm→200mm)를 통해 모듈 제조사 요구 규격에 맞춘 공급 역량 확보 경쟁을 펼치고 있다.

글로벌 전력망 에너지저장 시장은 재생에너지 발전 확대에 따른 주파수 조정 및 피크 부하 완화 수요로 빠르게 성장하고 있다. 대형 BESS 프로젝트에서 SiC 전력 모듈 채택 사례가 늘어나면 관련 소재·부품 공급망의 글로벌 재편도 동반될 전망이다.

온세미는 SiC 수직 계열화를 위해 자체 SiC 잉곳 성장과 웨이퍼 가공 능력을 확충하고 있다. 소재부터 모듈까지 내재화함으로써 공급 안정성을 높이고 제조 원가를 낮추려는 전략이다. 이는 소재 공급망 다변화를 원하는 BESS 고객사의 요구와도 맞닿아 있다.

SiC 전력 모듈의 BESS 적용 사례 확대는 기존 실리콘 IGBT 공급사에 대한 경쟁 압박 요인으로 작용한다. 동시에 SiC 에피 웨이퍼·고순도 탄화규소 분말 등 원재료 공급사에는 안정적 장기 수요처가 형성되는 계기가 된다. 소부장 공급망 전반에서 SiC 생태계 구축 속도가 빨라질 것으로 전망된다.