根据储能技术能量存储原理的不同，储能技术可分为电化学储能、电磁储能以及机械储能。机械储能是将电能转换为机械能的形式存储，主要产品有抽水储能、压缩空气储能和飞轮储能。
(资料图片仅供参考)
飞轮储能系统通常被称为机械电池，因为它们的功能非常类似于传统电池，除了它以旋转的飞轮动能形式储能，而不是化学能。和电池及其他储能方式相比，飞轮的优势是功率密度、循环能力、能量可利用率和在不降低性能的前提下的长使用寿命。早在20世纪50年代飞轮储能技术就得到了人们的关注，并将其应用于电动汽车中。但是受到当时技术水平的限制，未能取得突破性进展。直到20世纪90年代，由于与飞轮电池储能相关的技术取得了突破性进展，才使得飞轮电池储能进入了快速发展阶段。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国飞轮储能行业发展分析与竞争形势报告》显示：
在2023-2025年间，中国占可再生能源发电增长的45%。预计到2025年，中国在全球电力消费中的份额将升至三分之一，而2015年为四分之一。未来三年，全球电力需求增长的70%将来自中国、印度和东南亚。可再生能源在全球发电组合中的比例预计将从2022年的29%上升到2025年的35%。在可再生能源大幅增长的同时，还需要加快对电网的投资，并灵活地将其成功纳入电力系统。
在双碳目标的指引下，随着新型电力系统的构建，我国新能源装机占比不断提高，已达到42.4%。根据预测，2030年和2060年，我国风光新能源发电量占比将分别达到42.7%和64.4%。
新能源发电具有间歇性、波动性、随机性等特点，新能源装机占比大幅增加，电力系统平衡难度加大，面临新能源“保消纳”和“保供电”的双重挑战。除了传统的供电充裕性保障需求外，省内对于调节灵活性的需求更加凸显，对储能等电力系统的灵活性资源提出了迫切需求。
目前飞轮储能产业尚处于起步阶段，在整个储能市场中占比还较小。对于其他储能产品来说，竞争能力不强，适用领域专业化程度加高，受众面相对较窄。
现在随着电化学储能的迅猛发展，初步形成了新能源加储能的融合发展态势。但受水资源所限，抽水蓄能发展相对稳定，光热储能目前尚处于起步阶段，飞轮储能逐步进入商业化规模化应用的导入期。
飞轮储能行业市场分析及竞争形势
飞轮储能是一种高功率密度、高可靠性、长寿命、环境友好的储能技术，最特点是全磁悬浮，能耗小、响应快，寿命长、充放电循环次数次数高，充电和放电之间的转换可达毫秒级，能有效适应电网快速调频的需求。
飞轮储能技术适用于轨道交通等小规模储能，通常安装于轨道交通牵引变电所内，其采用磁悬浮技术，飞轮转子在真空室内无风阻环境下运行。列车进站制动，飞轮吸收其能量，将电能转换为动能，转速高达每分钟20000转;当列车出站加速时，飞轮释放能量，将动能转化为电能，释放能量供列车使用，具有良好的节能和稳压作用。除应用于轨道交通领域外，还可应用于电力能源、石油化工和船舶等行业。
目前飞轮储能系统适用于电力系统调频、风电等间歇式新能源发电、不间断电源(UPS)、轨道交通制动能量回收、脉冲功率电源等领域。而在未来，飞轮储能技术将朝着复合材料飞轮转子、组合式磁轴承、高速电机、双向电力电子控制、阵列式运行等方向进一步发展。 在政策、市场日趋成熟的大趋势中，飞轮储能等新型储能正迎来前所未有的良好发展机遇。
2021年全球储能市场装机功率为205.3GW，其中，飞轮储能装机仅占0.47%;而在中国43.44GW的装机规模中，飞轮储能装机占比则不到0.44%，当前飞轮储能的市场规模较小，仍处于非主流的一种储能方式。当前飞轮储能目前主要作为蓄电池系统的补充，还处于商业化早期。整体而言，目前在全球及中国储能市场，飞轮储能市占率均处于低位。随着技术的成熟和价格的降低，行业发展前景广阔，并有望成为储能领域的一项新的革命。
而在业内竞争而言，2021年飞轮储能领域进行布局的企业有12家，相较于2019年的8家，有所提升。在产品方面，有的企业的飞轮储能产品还处于研发试验阶段;有的企业已有飞轮储能产品样机和个别示范案例;有的企业则已经批量生产和应用。因为飞轮储能产品技术水平的差异以及产品成熟度的差异等原因，目前飞轮储能企业之间的竞争并不激烈。
随着市场及应用领域的不断扩大，飞轮储能关键技术将向以下几个方面发展：
(1)电机及变流器系统将向低成本方向发展;(2)高能量密度转子将向复合材料方向发展;(3)支撑轴承将向磁悬浮及复合轴承方向发展;(4)飞轮储能单机储存能量提升;(5)大容量飞轮储能系统将向模块阵列化方向发展。
《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，具备大规模商业化应用条件。新型储能技术创新能力显著提高，核心技术装备自主可控水平大幅提升，标准体系基本完善，产业体系日趋完备，市场环境和商业模式基本成熟。其中，电化学储能技术性能进一步提升。
更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国飞轮储能行业发展分析与竞争形势报告》。
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