2023年全球及中国飞轮储能行业全景速览：市场仍处于商业化早期阶段[图]

内容概况：国内新型储能保持高增长姿态，2022年中国新型储能累计装机规模模首次突破10GW，达到13.1GW/27.1GWh，功率规模年增长率达128%，能量规模年增长率达141%。细分市场方面，锂电池占比94.0%，较2021年提升4.3个百分点。国内飞轮储能市场装机较少，2022年飞轮储能累计装机规模不到13MW，较2021年的5.7MW增长较快。

关键词：飞轮储能、机械储能

一、飞轮储能综述

飞轮储能技术是一种新兴电能存储技术，通过在低摩擦环境中高速旋转的转子来存储动能。飞轮储能电源系统主要由三部分组成：1) 飞轮；2) 电机：电动机+发电机；3) 轴承：为转子提供低耗损支撑。飞能储能在“充电”时，电动机会发动将飞轮加速，将电能转化为机械能储存。当需要用电时，飞轮转速下降，透过发电机将机械能转化为电能给外部供电。整个飞轮储存装置是在封闭壳体中，提供高真空以减少阻力，保护转子系统运转。飞轮储能具有储能密度较高、能量转换效率高（可达90%）、充放电次数与充放电深度无关、无污染等优点。

二、储能行业相关政策梳理

2022年5月，国家发改委和国家能源局发布《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》，明确了新型储能作为独立储能参与电力市场的主体地位；2022年10月，国家能源局印发《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》，完善了新型储能的标准管理体系；2023上半年，国家大力推动新型储能参与系统调节，鼓励扩大新型储能建设规模的政策文件陆续发布，新型储能市场发展前景广阔。

三、飞轮储能产业链

飞轮储能产业链包括上游的原材料供应商、中游的制造和系统集成，以及下游的应用三个部分。其中上游原材料主要包括储能装置核心部件、储能轮体、电机、飞轮外壳等，下游飞轮储能可用于不间断电源、应急电源、电网调峰和频率控制等。

相关报告：智研咨询发布的《中国飞轮储能行业市场发展现状及竞争格局预测报告》

四、飞轮储能行业现状分析

2022年全球储能行业发展迅猛，根据数据显示，截至2022年底，全球已投运电力储能项目累计装机规模达到237.2GW。其中抽水蓄能累计装机规模占比首次低于80%，新型储能装机规模达到45.75GW，同比增长80.4%。新型储能市场方面，锂电池占据市场绝对主导地位，2022年占比达到94.4%，较2021年上升3.5个百分点。全球飞轮储能仍处于商业化早期阶段，2022年累计装机规模约为457.5MW，在新型储能累计装机市场占比1.0%，较2021年457.2MW变动不大。

国内市场方面，截至2022年底，中国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW，占全球市场总规模的25%。抽水蓄能累计装机占比同样首次低于80%，2022年同比下降8.3个百分点。国内新型储能保持高增长姿态，2022年中国新型储能累计装机规模模首次突破10GW，达到13.1GW/27.1GWh，功率规模年增长率达128%，能量规模年增长率达141%。细分市场方面，锂电池占比94.0%，较2021年提升4.3个百分点。国内飞轮储能市场装机较少，2022年飞轮储能累计装机规模不到13MW，较2021年的5.7MW增长较快。

五、飞轮储能行业竞争情况

从行业竞争来看，以美国为首的国外市场起步早，已经步入商业化应用阶段。自20世纪90年代起，多国飞轮储能快速发展，例如美国、日本、法国、英国、德国、韩国、印度等。其中，美国投资最多、规模最大、进展最快。目前产品已应用于电力系统、备用电源、交通工具、航天航空、军工等领域。国外参与飞轮储能主要企业包括：Beacon Power、VYCON、Temporal Power、Active Power、Amber Kinetics、Quantum Energy。其中，Beacon power成立于20世纪90年代，业务重点逐渐从UPS转移到电网调频领域。Active Power和VYCON的业务都主要在UPS领域，其产品用于数据中心、医院、工业（起重机、铁路机车系统等），用作电力备用。目前，国外主流技术采用第三代飞轮储能技术，其采用碳纤维和磁悬浮技术。

国内飞轮储能行业处于起步阶段，大部分公司未上市。国内飞轮研究起步较晚，早期从事飞轮储能技术研发的单位有：北京飞轮储能（柔性）研究所、核工业理化工程研究院、中科院电工研究所、清华大学、华北电力大学、北京航空航天大学等，国内市场以学院技术研究为主，也有部分公司开始运营从事飞轮储能系统的实际应用开发。

六、飞轮储能行业未来发展趋势

飞轮储能系统将在可再生能源集成中扮演关键角色，帮助平衡电力供应。伴随着全球可再生能源的应用提升，飞轮将成为重要的能源存储解决方案，确保电网稳定运行。同时随着飞轮储能未来技术进一步成熟、成本下降和应用领域拓宽，飞轮储能在能源可持续发展领域有着非常广阔的发展空间。未来飞轮储能技术的未来研究重点将从列阵化、自动化、智能化、高性能、高稳定性等角度出发，主要包括以下几个方面：

1、新型飞轮复合材料的研发。飞轮转子的材料强度极大限制了储能系统的能量密度和转换效率，使用更高强度的新型复合材料可获得更大的储能密度。

2、新型超导磁悬浮轴承的研发。先进的轴承系统能够有效减少飞轮转子旋转过程中的摩擦损耗，提高转子的极限速度，减少自放电损失，提升系统运行的稳定性与安全性。

3、高速永磁电机的研发。飞轮储能系统的电机要满足转速适应力强、极限转速高、损耗率低等要求，在永磁电机现有的基础上，仍需要进行深入优化与设计。

4、大容量飞轮储能列阵式运行与控制技术。将储能系统单元进行模块化，实现多个飞轮储能系统列阵式的运行，可以大幅度提升储能的规模，使得更好应用于大容量负载需求的情况。优秀的控制系统可以增加系统效率，加快系统响应速度，并可缓解由于控制不当造成的飞轮电机损坏等问题。

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《中国飞轮储能行业市场发展现状及竞争格局预测报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。