에너지 저장 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 기술별 세분화(펌프 수력 저장, 배터리 에너지 저장, 압축 공기 에너지 저장, 플라이휠 에너지 저장), 유형별 세분화(기계, 열, 전기 화학, 화학), 최종 사용자별 세분화(공익사업, 상업 및 산업, 주거), 지역 및 경쟁별 세분화, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 에너지 저장 시장은 2023년에 356억 3천만 달러 규모였으며, 예측 기간 동안 15.67%의 CAGR로 2029년에는 861억 1천만 달러에 도달할 것으로 예상됩니다.

에너지 저장 시장은 나중에 사용하기 위해 에너지를 저장하고, 공급과 수요를 균형 있게 조절하고, 그리드 안정성을 향상시키고, 재생 에너지원의 통합을 용이하게 하도록 설계된 기술과 시스템을 포함합니다. 이 시장에는 배터리(리튬 이온, 흐름 및 납산), 펌프 수력 저장, 압축 공기 에너지 저장 및 열 저장 시스템과 같은 다양한 유형의 저장 솔루션이 포함됩니다. 각 기술은 그리드 안정성을 위한 단기 에너지 저장부터 피크 쉐이빙 및 부하 이동을 위한 장기 솔루션에 이르기까지 뚜렷한 장점과 응용 프로그램을 제공합니다.

에너지 저장 시장의 주요 동인에는 재생 에너지원의 채택 증가, 그리드 현대화 필요성, 저장 기술의 발전이 포함됩니다. 재생 에너지 발전이 변동함에 따라 저장 시스템은 생산이 많은 기간 동안 과도한 에너지를 포집하고 생산이 적거나 수요가 많은 기간 동안 방출하는 수단을 제공합니다. 이 기능은 에너지 안정성을 높이고 화석 연료에 대한 의존도를 줄이며 보다 지속 가능한 에너지 시스템으로의 전환을 지원합니다. 시장 성장은 기술 비용 감소, 정부 인센티브, 환경 영향에 대한 인식 증가로 더욱 뒷받침됩니다.

주요 시장 동인

재생 에너지원의 채택 증가

풍력, 태양광, 수력과 같은 재생 에너지원으로의 글로벌 전환은 에너지 저장 시장의 중요한 동인입니다. 에너지 믹스에서 재생 에너지의 점유율이 증가함에 따라 효과적인 에너지 저장 솔루션에 대한 필요성도 증가합니다. 재생 에너지원은 간헐적이고 가변적입니다. 출력이 항상 수요와 일치하는 것은 아닙니다. 예를 들어, 태양광 발전은 태양이 비치는 낮에 피크를 이루지만 저녁 피크 수요와 일치하지 않을 수 있습니다. 풍력 발전도 바람 패턴에 따라 가변적입니다.

에너지 저장 시스템은 발전량이 많은 기간 동안 생산된 과도한 에너지를 포집하여 발전량이 적거나 수요가 많을 때 방출함으로써 이러한 과제를 해결합니다. 이 기능은 그리드 안정성과 신뢰성을 유지하는 데 필수적입니다. 리튬 이온 배터리, 유동 배터리, 펌프 수력 저장과 같은 저장 솔루션은 다양한 요구 사항과 응용 분야에 맞게 단기 또는 장기 에너지를 저장할 수 있는 유연성을 제공합니다.

그리드에 재생 에너지가 점점 더 많이 통합됨에 따라 공급과 수요를 효과적으로 균형 잡기 위한 고급 저장 솔루션이 필요합니다. 전 세계 정부와 유틸리티는 재생 에너지 채택을 지원하고 그리드 불안정성을 줄이며 에너지 시스템의 전반적인 효율성을 높이기 위해 에너지 저장 기술에 투자하고 있습니다. 재생 에너지 비용이 지속적으로 감소하고 에너지 믹스에서 차지하는 비중이 커짐에 따라 에너지 저장 솔루션에 대한 수요도 그에 따라 증가할 것으로 예상되어 시장 성장이 촉진될 것입니다.

기술 발전과 비용 절감

기술 발전과 비용 절감은 글로벌 에너지 저장 시장의 핵심 원동력입니다. 에너지 저장 기술의 혁신으로 성능, 효율성, 확장성이 크게 향상되었습니다. 예를 들어, 에너지 밀도, 사이클 수명, 안전성이 개선된 리튬 이온 배터리 기술의 발전으로 인해 이러한 배터리는 주거용에서 대규모 그리드 저장에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 더 적합해졌습니다.

에너지 저장 기술의 비용도 지난 10년 동안 상당히 감소했습니다. 이러한 비용 감소는 주로 규모의 경제성, 기술 발전, 제조업체 간의 경쟁 심화로 인한 것입니다. 저장 기술이 더 저렴해짐에 따라 주거, 상업 및 산업을 포함한 다양한 부문에서 채택이 증가할 것으로 예상됩니다.

고체 배터리, 유동 배터리 및 고급 열 저장 시스템과 같은 새로운 저장 기술의 개발은 미래에 더 큰 성능 개선 및 비용 절감의 잠재력을 제공합니다. 이러한 발전은 에너지 저장 솔루션의 실행 가능성을 높이고 시장 성장을 더욱 촉진할 가능성이 높습니다. 또한, 깨끗한 에너지 기술을 촉진하기 위한 정부의 인센티브와 보조금은 전반적인 비용 절감에 기여하여 에너지 저장 솔루션이 더 광범위한 소비자와 기업에 더 접근 가능하고 매력적으로 만들어줍니다.

그리드 현대화 및 안정성

그리드 현대화는 글로벌 에너지 저장 시장의 중요한 원동력입니다. 전 세계의 전기 그리드가 노후화되고 수요가 증가함에 따라 신뢰성, 효율성 및 회복성을 보장하기 위해 인프라를 현대화해야 할 필요성이 커지고 있습니다. 에너지 저장 시스템은 그리드 안정성을 향상시키고 다양한 에너지원의 통합을 지원하는 솔루션을 제공함으로써 이 과정에서 중요한 역할을 합니다.

현대 그리드는 특히 옥상 태양광 패널 및 소형 풍력 터빈과 같은 분산형 에너지 자원(DER)의 보급이 증가함에 따라 에너지 생산 및 소비의 역동적인 특성을 수용해야 합니다. 에너지 저장 시스템은 DER과 관련된 변동성과 간헐성을 관리하여 변동을 완화하고 안정적인 전기 공급을 보장하는 데 도움이 됩니다.

에너지 저장 기술을 통해 그리드 운영자는 주파수 조절, 전압 지원 및 피크 쉐이빙과 같은 기능을 수행할 수 있습니다. 이러한 기능은 특히 재생 에너지원의 침투가 증가함에 따라 그리드의 신뢰성과 효율성을 유지하는 데 필수적입니다. 그리드 성능과 회복력을 향상시킴으로써 에너지 저장 시스템은 경제 성장과 사회적 복지를 지원하는 데 중요한 더욱 안정적이고 신뢰할 수 있는 에너지 공급에 기여합니다.

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주요 시장 과제

높은 초기 자본 비용

글로벌 에너지 저장 시장이 직면한 주요 과제 중 하나는 에너지 저장 시스템의 설치 및 배포와 관련된 높은 초기 자본 비용입니다. 에너지 저장 기술, 특히 배터리의 비용은 지난 10년 동안 감소해 왔지만 여전히 상당한 재정적 투자를 나타냅니다. 이러한 과제는 아직 널리 채택되지 않은 대규모 저장 시스템과 첨단 기술의 경우 특히 두드러집니다.

높은 초기 비용에는 저장 기술 자체의 가격뿐만 아니라 설치, 인프라 수정 및 시스템 통합과 관련된 비용도 포함됩니다. 예를 들어, 그리드 애플리케이션에 사용되는 것과 같은 대규모 배터리 저장 시스템은 제어 시스템, 냉각 시스템 및 안전 메커니즘을 포함하여 배터리와 지원 인프라에 상당한 투자가 필요합니다. 또한 에너지 저장 시스템을 기존 에너지 그리드에 통합하려면 그리드 인프라를 업그레이드해야 할 수 있으며, 이로 인해 비용이 더욱 증가할 수 있습니다.

주거 및 상업 고객의 경우, 장기적인 이점과 에너지 비용 절감 가능성에도 불구하고 초기 투자는 도입에 대한 장벽이 될 수 있습니다. 에너지 저장 시스템의 회수 기간은 길 수 있으며, 즉각적인 수익 없이 상당한 자본을 투자하기를 꺼리는 잠재적인 도입자를 막을 수 있습니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 정부, 유틸리티, 금융 기관을 포함한 다양한 이해 관계자가 비용을 절감하고 자금 조달 옵션을 개선하는 방법을 모색하고 있습니다. 정부의 인센티브, 보조금 및 세액 공제는 일부 초기 비용을 상쇄하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 리스 및 전력 구매 계약(PPA)과 같은 혁신적인 자금 조달 모델이 개발되어 에너지 저장 솔루션을 더 광범위한 고객에게 더 쉽게 제공할 수 있게 되었습니다.

추가 비용 절감이 달성되고 자금 조달 메커니즘이 더 널리 보급될 때까지 높은 초기 자본 비용은 에너지 저장 기술의 광범위한 채택에 대한 과제로 계속 제기될 것입니다.

기술적 한계 및 성능 문제

기술적 한계 및 성능 문제는 글로벌 에너지 저장 시장에서 중요한 과제입니다. 에너지 저장 기술이 상당히 발전했음에도 불구하고 여러 가지 한계가 여전히 다양한 애플리케이션에 대한 성능, 효율성 및 적합성에 영향을 미칩니다.

한 가지 주요 한계는 저장 시스템의 에너지 밀도 및 용량과 관련이 있습니다. 예를 들어, 리튬 이온 배터리는 인기가 있고 개선되고 있지만 여전히 에너지 밀도 측면에서 제약에 직면해 있으며, 이는 시스템의 크기와 무게에 비해 얼마나 많은 에너지를 저장할 수 있는지에 영향을 미칩니다. 이러한 한계는 특히 전기 자동차 및 특정 그리드 저장 솔루션과 같이 높은 에너지 밀도가 필요한 애플리케이션과 관련이 있습니다. 또한 유동 전지 및 고체 전지와 같은 다른 기술은 유망한 이점을 제공하지만 아직 개발 또는 초기 상용 단계에 있으며 확장성, 비용 및 내구성과 관련된 문제에 직면할 수 있습니다.

또 다른 성능 문제는 에너지 저장 시스템의 수명 주기 및 성능 저하와 관련이 있습니다. 대부분의 저장 기술은 시간이 지남에 따라 성능이 저하되어 용량과 효율성이 감소합니다. 예를 들어 리튬 이온 배터리는 일반적으로 성능이 크게 저하되기 전에 충전-방전 주기가 제한되어 있습니다. 이러한 성능 저하로 인해 저장 시스템의 장기적인 안정성과 비용 효율성이 영향을 받습니다.

안전 및 환경 문제도 문제를 야기합니다. 특정 유형의 배터리와 같은 일부 저장 기술은 열 폭주 또는 화학 물질 누출과 같은 문제로 인해 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 또한 사용된 저장 시스템의 폐기 및 재활용은 특히 적절하게 관리되지 않을 경우 환경에 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 문제를 해결하려면 지속적인 연구 개발이 중요합니다. 에너지 밀도를 개선하고, 저장 시스템의 수명 주기를 연장하고, 안전 및 환경적 지속 가능성을 향상시키는 것을 목표로 하는 혁신은 이러한 한계를 극복하는 데 필요합니다. 에너지 저장 산업은 기술 발전에 계속 투자하고 성능 문제를 해결하여 에너지 저장 솔루션의 지속적인 성장과 채택을 보장해야 합니다.

주요 시장 동향

리튬 이온 배터리 채택 증가

글로벌 에너지 저장 시장은 리튬 이온 배터리 채택 증가에 대한 상당한 추세를 목격하고 있습니다. 리튬 이온 기술은 높은 에너지 밀도, 긴 수명 주기, 감소하는 비용으로 인해 다양한 에너지 저장 애플리케이션에 대한 지배적인 선택이 되었습니다. 이러한 추세는 배터리 기술의 발전, 규모의 경제성, 효율적이고 안정적인 에너지 저장 솔루션에 대한 수요 증가를 포함한 여러 요인에 의해 주도됩니다.

리튬 이온 배터리는 주거, 상업 및 유틸리티 규모 에너지 저장 시스템에서 널리 사용됩니다. 높은 에너지 밀도로 인해 전기 자동차(EV) 및 휴대용 전자 제품과 같이 소형 및 경량 솔루션이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 또한 배터리 화학 및 제조 공정의 발전으로 성능과 안전성이 개선되어 채택이 더욱 촉진되었습니다.

리튬 이온 배터리와 관련된 비용 감소는 채택 증가의 주요 원동력이었습니다. 생산이 확대되고 기술이 발전함에 따라 리튬 이온 배터리의 킬로와트시당 비용이 상당히 감소했습니다. 이러한 비용 절감으로 인해 그리드 규모 저장 및 백업 전원 시스템을 포함한 광범위한 애플리케이션에서 리튬 이온 저장 솔루션이 경제적으로 실행 가능해졌습니다.

리튬 이온 배터리로의 추세는 배터리 성능을 개선하고 새로운 애플리케이션을 개발하기 위한 연구 개발에 대한 상당한 투자로 뒷받침됩니다. 고체 배터리 및 고급 양극 및 음극 소재 개발과 같은 지속적인 혁신은 리튬 이온 기술의 역량을 더욱 강화하고 에너지 저장 시장에서 지속적인 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

분산형 및 주거용 에너지 저장의 성장

글로벌 에너지 저장 시장의 또 다른 두드러진 추세는 분산형 및 주거용 에너지 저장 시스템의 성장입니다. 소비자와 기업이 점점 더 자립하고 중앙 그리드에 대한 의존도를 줄이려고 하면서 분산형 에너지 저장 솔루션이 인기를 얻고 있습니다. 이러한 추세는 에너지 저장 기술 비용 감소, 재생 에너지원의 가용성 증가, 에너지 독립에 대한 소비자 관심 증가 등 여러 요인에 의해 주도됩니다.

종종 옥상 태양광 패널과 함께 사용되는 주거용 에너지 저장 시스템은 주택 소유자가 낮 동안 생성된 과도한 태양 에너지를 저장하여 저녁이나 일조량이 낮은 기간에 사용할 수 있도록 합니다. 이 기능은 에너지 자립도를 높이고, 전기 요금을 줄이며, 정전 시 백업 전원을 제공합니다. 주거용 에너지 저장 솔루션의 가용성이 증가하고, 비용이 감소하고 정부의 인센티브가 유리해지면서 주택 소유자 사이에서 채택이 증가하고 있습니다.

분산형 에너지 저장은 또한 그리드 회복력과 안정성을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. 동네나 상업용 건물과 같이 지역 수준에서 저장 시스템을 배치하면 그리드 중단의 영향을 완화하고 에너지 시스템의 전반적인 안정성을 개선할 수 있습니다. 이러한 추세는 특히 자연 재해에 취약한 지역이나 그리드 인프라가 노후화되거나 미개발된 지역에서 관련이 있습니다.

분산형 및 주거용 에너지 저장의 증가는 기술 발전, 소비자 인식 증가, 지원 정책 프레임워크에 의해 뒷받침됩니다. 이러한 요소들이 계속 진화함에 따라 분산형 및 주거용 저장 솔루션의 성장은 에너지 저장 시장의 미래를 형성하는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

장기 에너지 저장 솔루션의 확장

글로벌 에너지 저장 시장은 또한 장기 에너지 저장(LDES) 솔루션의 확장에 대한 주목할 만한 추세를 경험하고 있습니다. 리튬 이온 배터리와 같은 기존 에너지 저장 기술은 단기간 애플리케이션에 적합하지만, 몇 시간에서 며칠에 이르는 장기간에 걸쳐 에너지를 제공할 수 있는 저장 솔루션에 대한 요구가 증가하고 있습니다. 장기 저장 솔루션은 재생 에너지원의 간헐적 특성과 관련된 과제를 해결하고 수요가 많거나 발전량이 적은 기간 동안 안정적인 전기 공급을 보장하는 데 필수적입니다.

펌프 수력 저장, 압축 공기 에너지 저장(CAES), 유동 배터리와 같은 기술이 장기 저장 시장의 핵심 플레이어로 부상하고 있습니다. 물을 더 높은 고도로 펌핑하여 에너지를 저장하고 필요할 때 터빈을 통해 방출하는 펌프 수력 저장은 오래 전부터 확립된 기술이었습니다. 그러나 펌프 수력 시스템의 혁신으로 효율성과 확장성이 향상되고 있습니다.

압축 공기 에너지 저장은 공기를 압축하여 지하 동굴이나 탱크에 저장하는 것을 포함합니다. 전기가 필요할 때 압축 공기가 방출되어 터빈을 구동하는 데 사용됩니다. 이 기술은 장기간 대량의 에너지를 저장할 수 있는 능력으로 인해 주목을 받고 있습니다.

전해질 용액이 들어 있는 외부 탱크에 에너지를 저장하는 유동 배터리는 확장성과 장기 저장의 이점을 제공합니다. 유동 배터리 기술의 지속적인 발전으로 성능이 향상되고 비용이 절감되어 장기 응용 분야에 실행 가능한 옵션이 되었습니다.

장기 에너지 저장 솔루션의 확장은 그리드 안정성에 대한 필요성 증가, 재생 에너지 발전의 성장 및 저장 기술의 발전으로 인해 촉진되었습니다. 에너지 저장 시장이 진화함에 따라 장기 저장 솔루션은 안정적이고 회복성 있는 에너지 시스템을 보장하는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

세그먼트별 통찰력

유형 통찰력

전기화학 세그먼트는 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 전기화학 저장 시스템, 특히 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도를 제공하므로 크기와 무게에 비해 많은 양의 에너지를 저장할 수 있습니다. 이 기능은 공간과 무게 제약이 큰 전기 자동차(EV) 및 휴대용 전자 제품과 같은 애플리케이션에 필수적입니다. 리튬 이온 배터리는 또한 충전 및 방전 주기에서 높은 효율성을 제공하여 광범위한 채택에 기여합니다.

지난 10년 동안 리튬 이온 배터리 비용은 기술 발전, 규모의 경제성, 제조업체 간의 경쟁 심화로 인해 크게 감소했습니다. 이러한 비용 절감으로 인해 전기화학 저장 솔루션은 주거용, 상업용 및 유틸리티 규모 에너지 저장 시스템을 포함한 다양한 응용 분야에서 경제적으로 실행 가능해졌습니다.

전기화학 저장 부문은 성능, 안전성 및 수명을 개선하기 위한 지속적인 혁신의 혜택을 받습니다. 양극 및 음극 재료의 개선과 같은 배터리 화학의 발전과 고체 배터리의 개발은 전기화학 저장 시스템의 기능을 더욱 향상시킬 것으로 예상됩니다.

전기화학 저장 시스템은 다재다능하고 확장 가능하여 소규모 주거용 시스템에서 대규모 그리드 저장에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 적합합니다. 이러한 적응성 덕분에 부하 평준화 및 주파수 조절과 같은 단기 응용 분야에서 장기 응용 분야에 이르기까지 다양한 에너지 저장 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

재생 에너지 통합, 전기 자동차 및 그리드 현대화에 대한 수요가 증가함에 따라 전기화학 저장의 광범위한 채택이 지원됩니다. 또한 정부 인센티브, 보조금 및 지원 정책은 전기화학 저장 기술에 대한 시장 성장과 투자를 더욱 촉진합니다.

지역 통찰력

북미 지역은 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 북미, 특히 미국은 에너지 저장 기술 개발 및 혁신의 선두주자입니다. 이 지역에는 리튬 이온 및 유동 배터리와 같은 배터리 기술의 발전을 주도하는 수많은 선도적인 기술 기업과 연구 기관이 있습니다. 이러한 기술적 우위는 북미를 에너지 저장 솔루션의 허브로 자리매김했습니다.

북미, 특히 미국과 캐나다의 정부 정책 및 규정은 에너지 저장의 성장을 강력히 지원합니다. 세액 공제, 보조금 및 보조금과 같은 인센티브와 재생 에너지 통합에 대한 의무는 에너지 저장 투자에 유리한 환경을 조성합니다. 투자 세액 공제(ITC) 및 생산 세액 공제(PTC)와 같은 프로그램은 에너지 저장 시스템의 상당한 도입을 촉진했습니다.

북미의 노후화된 전기 그리드 인프라는 안정성과 효율성을 높이기 위해 현대화가 필요합니다. 에너지 저장 시스템은 그리드 안정화, 주파수 조절 및 피크 쉐이빙에서 중요한 역할을 합니다. 스마트 그리드 기술과 인프라 업그레이드에 대한 투자는 고급 저장 솔루션에 대한 수요를 촉진하여 이 지역의 시장 지배력을 뒷받침합니다.

북미의 주거 및 상업 부문은 에너지 안정성을 개선하고, 전기 요금을 절감하고, 재생 에너지원을 통합하기 위해 에너지 저장 시스템을 점점 더 많이 도입하고 있습니다. 배터리 비용의 감소와 혁신적인 자금 조달 옵션의 가용성으로 인해 에너지 저장 솔루션은 더 광범위한 소비자에게 더 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다.

북미는 공공 및 민간 부문 모두에서 상당한 투자와 자금 지원을 받고 있습니다. 벤처 캐피털, 기업 투자 및 정부 보조금은 에너지 저장 기술의 개발 및 배포를 지원하여 이 지역의 시장 리더십에 기여합니다.

최근 개발

• 2024년 6월, 인도 에너지 저장 주간 2024는 에너지 저장 부문에 특히 초점을 맞춘 인도의 급성장하는 에너지 부문에 중요한 이벤트 역할을 했습니다. 행사 주최자인 India Energy Storage Alliance는 뉴델리에서 사전 기자 회견을 열고 IESW에서 소개된 획기적인 제품 4개를 공개했습니다. 이 행사는 인도의 새로운 기가 팩토리 계획을 포함한 주요 투자 발표를 위한 주요 플랫폼 역할도 했습니다. 이러한 시설은 혁신을 주도하고 품질 기준을 높여 인도를 국내 에너지 저장 제조 분야의 선도적 기업으로 자리매김할 것으로 기대됩니다. 이 행사에는 중공업부, 신재생에너지부, 전력부, 도로교통부, Niti Aayog 등 다양한 정부 부서의 대표가 참석했습니다.
• 2024년 4월, Sineng Electric은 저명한 제12회 에너지 저장 국제 컨퍼런스 및 엑스포(ESIE)에서 에너지 저장 기술의 최신 발전 사항인 최첨단 1250kW Central PCS를 공개했습니다. 이 소개는 에너지 저장 솔루션에서 상당한 진전을 나타내며 Sineng Electric이 혁신을 주도하고 제조에서 우수성을 유지하려는 의지를 강조합니다.
• 2024년 4월, 중국 인버터 제조업체 Growatt는 NEO 800TL-X 마이크로인버터를 NOAH 2000 배터리와 통합한 새로운 발코니 태양열 저장 시스템을 출시했습니다. 이 혁신적인 시스템은 Y-Branch Solar Parallel Cable을 사용하여 NOAH 2000을 4개의 태양열 모듈에 연결하여 태양열 포집 효율을 높입니다. 이 시스템은 각각 최대 900W를 처리할 수 있는 두 개의 태양광(PV) 입력으로 최적화되었습니다. NOAH 2000 배터리는 최대 800W의 출력을 지원합니다. 또한 이 시스템은 IP66 방수 등급을 자랑하므로 날씨 조건에 관계없이 빌라, 발코니, 정원, 아파트와 같은 다양한 환경에 설치하기에 이상적입니다.

주요 시장 참여자

• ABB Limited
• Siemens AG
• Schneider Electric SE
• Panasonic Corporation
• Johnson Controls International plc
• Tesla, Inc.
• LG Energy Solution Ltd
• 삼성 SDI 주식회사
• ESS Tech, Inc.
• Fluence Energy LLC