2023飛輪儲(chǔ)能行業(yè)規(guī)模分析 飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展方向分析

• 黃文玉 2023年2月2日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1231 80
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飛輪儲(chǔ)能是指利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。技術(shù)特點(diǎn)是高功率密度、長(zhǎng)壽命。

飛輪儲(chǔ)能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)

飛輪儲(chǔ)能因其具有安全、可靠性高、壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，在儲(chǔ)能行業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，迎來(lái)了更好的發(fā)展機(jī)遇和更廣闊的市場(chǎng)前景，在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，直接服務(wù)于“新基建”的大數(shù)據(jù)中心IDC、城際高速和城際軌道交通、新能源汽車充電樁等領(lǐng)域的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)也越來(lái)越受到重視。雙碳背景下，儲(chǔ)能技術(shù)將迎來(lái)百花齊放的局面。飛輪儲(chǔ)能作為制造型能源，基于不同應(yīng)用場(chǎng)景，將發(fā)揮高頻次物理儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合其他儲(chǔ)能技術(shù)彰顯最優(yōu)效果，促進(jìn)能源行業(yè)面向安全、綠色、高效的創(chuàng)新和變革。

飛輪儲(chǔ)能是指利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。技術(shù)特點(diǎn)是高功率密度、長(zhǎng)壽命。飛輪本體是飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中的核心部件，作用是力求提高轉(zhuǎn)子的極限角速度，減輕轉(zhuǎn)子重量，最大限度地增加飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能量，多采用碳素纖維材料制作。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)分析報(bào)告》顯示：

根據(jù)儲(chǔ)能技術(shù)能量存儲(chǔ)原理的不同，儲(chǔ)能技術(shù)可分為電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能以及機(jī)械儲(chǔ)能。機(jī)械儲(chǔ)能是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的形式存儲(chǔ)，主要產(chǎn)品有抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能。

國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局正式發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出將發(fā)展新型儲(chǔ)能作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和綜合效率的重要舉措，并提出提升科技創(chuàng)新能力，加快飛輪儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)展規(guī)?；囼?yàn)示范。意見(jiàn)提出到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦(30GW)以上，到2030年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。飛輪儲(chǔ)能技術(shù)除在鐵路應(yīng)用之外，還可廣泛應(yīng)用于城市軌道交通、航空航天、國(guó)防軍工、醫(yī)療等領(lǐng)域，市場(chǎng)前景廣闊。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)通常被稱為機(jī)械電池，因?yàn)樗鼈兊墓δ芊浅ｎ愃朴趥鹘y(tǒng)電池，除了它以旋轉(zhuǎn)的飛輪動(dòng)能形式儲(chǔ)能，而不是化學(xué)能。和電池及其他儲(chǔ)能方式相比，飛輪的優(yōu)勢(shì)是功率密度、循環(huán)能力、能量可利用率和在不降低性能的前提下的長(zhǎng)使用壽命。早在20世紀(jì)50年代飛輪儲(chǔ)能技術(shù)就得到了人們的關(guān)注，并將其應(yīng)用于電動(dòng)汽車中。但是受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，未能取得突破性進(jìn)展。直到20世紀(jì)90年代，由于與飛輪電池儲(chǔ)能相關(guān)的技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，才使得飛輪電池儲(chǔ)能進(jìn)入了快速發(fā)展階段。

目前飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，在整個(gè)儲(chǔ)能市場(chǎng)中占比還較小。對(duì)于其他儲(chǔ)能產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)，適用領(lǐng)域?qū)I(yè)化程度加高，受眾面相對(duì)較窄。2022年4月11日，2臺(tái)1兆瓦飛輪儲(chǔ)能裝置在青島地鐵3號(hào)線萬(wàn)年泉路站完成安裝調(diào)試，并順利并網(wǎng)應(yīng)用，這是我國(guó)軌道交通行業(yè)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置。

飛輪儲(chǔ)能行業(yè)規(guī)模與經(jīng)濟(jì)效益

從企業(yè)數(shù)量來(lái)看，由于飛輪儲(chǔ)能屬于知識(shí)密集型企業(yè)，產(chǎn)品專業(yè)化程度高，市場(chǎng)需求小，整個(gè)行業(yè)處于剛起步階段，飛輪企業(yè)的數(shù)量極少。目前，這些企業(yè)主要分布于北京、深圳、天津、湖南長(zhǎng)沙、四川德陽(yáng)、遼林沈陽(yáng)和大連、河北石家莊等地。從區(qū)域劃分來(lái)看，我國(guó)的飛輪儲(chǔ)能企業(yè)多分布與河北地區(qū)。

近年來(lái)，我國(guó)的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目由于技術(shù)瓶頸，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)程度，產(chǎn)品適用面等原因，項(xiàng)目的滲透率相對(duì)較低，飛輪項(xiàng)目累計(jì)投資額增長(zhǎng)也較為緩慢，但是隨著飛輪儲(chǔ)能商業(yè)模式的不斷完善，發(fā)展路徑逐漸清晰，企業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，行業(yè)的資產(chǎn)規(guī)模規(guī)模也在不斷增加。2021年，飛輪儲(chǔ)能行業(yè)的累計(jì)資產(chǎn)規(guī)模約在22.20億元，相較于2020年，增長(zhǎng)了約5.85億元。

2021年，飛輪儲(chǔ)能行業(yè)的利潤(rùn)有著較大幅度的提升，2021年行業(yè)的利潤(rùn)為5446.14萬(wàn)元，同比提高了26.14%，這是因?yàn)樵?021年，行業(yè)的需求，在國(guó)家新能源儲(chǔ)能和發(fā)電政策的引導(dǎo)，行業(yè)的發(fā)展前景逐漸明確，下游市場(chǎng)逐漸打開(kāi)，利潤(rùn)總額迅速增長(zhǎng)。

而在業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)而言，2021年飛輪儲(chǔ)能領(lǐng)域進(jìn)行布局的企業(yè)有12家，相較于2019年的8家，有所提升。在產(chǎn)品方面，有的企業(yè)的飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品還處于研發(fā)試驗(yàn)階段;有的企業(yè)已有飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品樣機(jī)和個(gè)別示范案例;有的企業(yè)則已經(jīng)批量生產(chǎn)和應(yīng)用。因?yàn)轱w輪儲(chǔ)能產(chǎn)品技術(shù)水平的差異以及產(chǎn)品成熟度的差異等原因，目前飛輪儲(chǔ)能企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)并不激烈。

目前，就以市面上的飛輪產(chǎn)品銷售情況來(lái)看，銷售通常以飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)為單位進(jìn)行，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)由數(shù)十至數(shù)百個(gè)飛輪產(chǎn)品矩陣共同組成。以電網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行電力調(diào)頻的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)為例，一個(gè)飛輪產(chǎn)品儲(chǔ)能15KWH，100個(gè)飛輪儲(chǔ)能矩陣可存儲(chǔ)1.5MWH能量，而這樣一臺(tái)1MHW的系統(tǒng)利潤(rùn)在40萬(wàn)元左右，收入則在412萬(wàn)元左右。而在交通領(lǐng)域，根據(jù)《新基建下儲(chǔ)能技術(shù)典型應(yīng)用場(chǎng)景分析》，北京地鐵房山線廣陽(yáng)城站1MW飛輪儲(chǔ)能設(shè)備投資金額也在400萬(wàn)元左右。由此，我國(guó)在2021年的，飛輪儲(chǔ)能行業(yè)銷售收入約在5.32億元，相較于2020年的4.05億元，同比提高了31.35%。

飛輪儲(chǔ)能行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向

現(xiàn)在隨著電化學(xué)儲(chǔ)能的迅猛發(fā)展，初步形成了新能源加儲(chǔ)能的融合發(fā)展態(tài)勢(shì)。但受水資源所限，抽水蓄能發(fā)展相對(duì)穩(wěn)定，光熱儲(chǔ)能目前尚處于起步階段，飛輪儲(chǔ)能逐步進(jìn)入商業(yè)化規(guī)?；瘧?yīng)用的導(dǎo)入期。目前飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)適用于電力系統(tǒng)調(diào)頻、風(fēng)電等間歇式新能源發(fā)電、不間斷電源(UPS)、軌道交通制動(dòng)能量回收、脈沖功率電源等領(lǐng)域。而在未來(lái)，飛輪儲(chǔ)能技術(shù)將朝著復(fù)合材料飛輪轉(zhuǎn)子、組合式磁軸承、高速電機(jī)、雙向電力電子控制、陣列式運(yùn)行等方向進(jìn)一步發(fā)展。

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  2022-2027年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)分析報(bào)告

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