今年年初发布的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，开展规模化飞轮储能技术应用示范。

在国内诸多公司中，北航背景的磁悬浮储能电池公司华驰动能(北京)科技有限公司(以下简称“华驰动能”)值得关注。它在2021年11月参与了全国内第一个全容量飞轮储能-火电联合调频工程、全球单体储电量最大、单体功率最大的飞轮储能项目，在2021年底完成了一轮来自浙大九智、星泽资本等机构的投资。

华驰动能的核心研发团队，来自北京航空航天大学。团队起初主要是研制卫星使用的姿控储能两用飞轮，后来才把这一技术应用到工业和民用领域，更好地适应风能、太阳能等新能源的要求。

为此，就飞轮储能行业的发展和华驰动能的业务，“新型储能资本”专访了华驰动能联合创始人、执行总裁孟德超。

飞轮储能处在早期

新型储能资本：飞轮储能在全球和国内储能市场领域，还属于小众技术。根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会出品的《2022储能产业应用研究报告》，2021年全球储能市场装机功率205.3GW，飞轮储能占比为0.47%;2021年国内储能市场撞击规模为43.44GW，压缩空气和飞轮储能占比为0.4%。飞轮储能小众的原因都有哪些？

孟德超：飞轮的技术早在上世纪的七八十年代就有了雏形，在不同的技术上进行发展。高速飞轮的技术源头以英国为代表的在核工业的高速离心机方向上发展；美国在NASA航空航天卫星上发展。中国在航空卫星的姿态控制领域采取高速动量飞轮。技术来源特殊性，导致其应用早期都是在军事和特殊工业系统内部，所以商业上并没有发展。而且飞轮和飞轮储能实际是俩个概念。早期绝大多数的飞轮都是很小的储电能力，并不是储能飞轮，是瞬时的秒级飞轮是做ups方向的，而储能飞轮是在后期才有少量的技术公司的发展。储能飞轮的发展跟市场需求关联很大，没有商业化的需求，技术的快速进步受到制约。直到2010年前后在欧美，才有陆陆续续地在电网应用的储能性质的飞轮，也就是在有应用需求也就是调频需求刺激下出现的，而调频的需求是在新能源增加到一定比例下电网不稳定、可控性差的环境下出现的新需求。总之，技术源头特殊，再加上商业化需求拉动不明显，因而飞轮储能到市场相对小众。

新型储能资本：飞轮储能的优缺点是什么？从全球来看，飞轮储能的应用主要出在什么阶段？

孟德超：它的优点主要是充放电次数数量极高，高达上千万次，充放电能力零衰减，响应速度极高，功率变化能力高，没有污染等。缺点是储能能力相对电力级别的大储能是相对不算大；技术难度具有门槛；怠机情况下长期放置有能量自身消耗；产业链还在建立形成之中。

从全球来看，飞轮储能还是处在还是早期 。任何一项技术的发展要从早期到成长期、发展期、扩张期、成熟期等几个阶段。这是一个规律，未来会逐步的走向规模化。一旦有了迫切的应用需求，发展速度会比较快。中国的飞轮储能2022年有望是元年。

密集在电力行业落地

新型储能资本：为什么2022年有望成为中国飞轮储能的元年？达到多大规模是你定义的元年？

孟德超：去年11月，我们公司参与的国家能源集团宁夏电力灵武公司光火储耦合22兆瓦/4.5兆瓦时飞轮储能工程开工。作为国内第一个全容量飞轮储能-火电联合调频工程，也是全球单体储电量最大、单体功率最大的飞轮储能，突破了500千瓦级大功率飞轮单体的技术瓶颈，实现大功率飞轮单体工程应用。这个项目在今年可以实现投运。

在国家能源集团之外2022年起他大的发的集团都陆续的启动了实际的飞轮项目，在电力领域开始落地。因此，我提出，2022年有望成为中国飞轮储能的元年。

(资料图片)

根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会产业政策研究中心不完全统 计，今年2-5 月飞轮储能项目 18 个，其中调频项目 14 个，UPS 项目 4个，轨道交通项目 1 个。

预计2022年，飞轮储能的落地市场规模可达几百MW。

新型储能资本：飞轮储能有两种技术路线：以接触式机械轴承为代表的大容量飞轮储能技术和以磁悬浮轴承为代表的中小容量飞轮储能技术。这两种技术路线的优缺点是什么？

孟德超：这是不了解储能飞轮的人一种理解。高储电量的飞轮是磁悬浮飞轮，目前已经实现单台125Kwh的电力级的储能飞轮是接触式机械轴承飞轮储电能力的100多倍。接触式的机械轴承飞轮是难以实现高速或者重载下的长久可持续运行和高转化效率以及低维护问题。华驰动能的磁悬浮飞轮实现储电能量突破不仅仅是125Kwh的问题，更会在1000Kwh的水平上攻克技术进行实现。这些都是不机械飞轮能够实现。

新型储能资本：磁悬浮飞轮储能技术成熟度怎么样？近期能够实现的落地场景有哪些？

孟德超：任何技术的发展都是一个持续递进的迭代过程，在这项综合交叉技术里各项技术交错递进。目前已经能够达到应用的水平。

高储电的飞轮超过100KWh在内蒙联合电网进行飞轮储能调频，在宁夏灵武电厂进行全容量飞轮调频是全球最大规模的飞轮储能项目总装机达到22MW，15分钟级别的水平。当然在2022年会陆陆续续有一些新的应用落地，更多的被大家熟知。

新型储能资本：机械轴承和磁悬浮飞轮储能的成本现在分别在什么水平？未来五年内有多大降本空间？

孟德超：成本下降的速速很快，现在的成本是五年前的1%。成本的下降需要依靠技术的进步，实现低储电向高储电能力的跨越，这是第一驱动力。此外，还要进行产业链的整合，以及标准化生产流程的建设，以进一步降低成本。

主打调频和一部分调峰市场

新型储能资本：华驰动能提供了秒级、分钟级和小时级储能飞轮产品。这三种产品的应用场景是什么？

孟德超：秒级的飞轮可以做UPS和地铁制动能量吸收再利用；分钟级别的飞轮低于调频很合适；达到2小时级别的飞轮就可以进行包括火电机组的灵活性、某些调峰等，风电、光伏、火电都是可以。

新型储能资本：全球只有华驰动能和美国Amber能提供小时级储能飞轮，主要难在什么地方？

孟德超：Amber飞轮是美国技术团队的，按照我对他们团队的了解，这个飞轮储电量还可以，不过在产品对市场应用的设计上，明显的表现出对电力系统的欠缺理解。无论是做调频还是调峰都是很尴尬，本来具有的一些优势被限制没有很好的发挥。高储电量的飞轮难点在于重型转子下高速非恒定转速的动态稳定性非线性多元耦合控制，当然还有一些综合的技术问题。

新型储能资本：华驰储能计划主打哪些应用场景？为什么？

孟德超：主要是电力能源调频和一部分调峰。调频应用是高频次充放电高精度高响应速度，这都是飞轮自身具有的优势。飞轮的储电能量增加后参与调峰，综合的长周期成本优势也会凸显。

新型储能资本： 电力调频和调峰市场，电化学和飞轮储能要直面竞争，目前的应用格局是什么样的？

孟德超：随着单体功率4MW储电1000KWh持续充放电市场达15分钟的的飞轮出现，调频领域飞轮的优势明显，无论是技术上成本上。将来大部分的调频由飞轮来实现，这是一个市场化的结果，市场筛选历来是一个无形的手。

预计到2025年飞轮应用预计在国内实现大量的应用，增增速度较快，基本实现已经较为成熟的大规模使用。

新型储能资本：国内多家创业公司都想做轨交能量回收再利用，但一直尚未实现规模化应用，主要卡在什么地方？

孟德超：轨道交通需要秒级飞轮就可以实现，不过如果同样是秒级飞轮下，单体的功率做到很大，才能实现低成本的控制，让飞轮装备的投入和地铁这种应用的收益周期缩短，成为商业化的行为，才能大幅度的推广。（完）