当新能源装机占比近半壁江山,电力系统正面临“频率波动加剧、惯量支撑不足、调频响应滞后”的系统性挑战。谁能以毫秒级速度稳住电网的“脉搏”?
答案是一颗“超高速旋转的金属心脏”——飞轮储能。
“十五五”开局之年,国家能源局已将飞轮储能正式纳入行业标准计划,正加速从技术验证迈向规模化应用。在电网一次调频、暂态支撑及数兴负荷平抑三大核心场景中,飞轮储能正成为构建新型电力系统的核心支撑装备之一。而湘电,正是这一赛道中深耕多年的先行者。

湘电飞轮储能技术之所以能够在电网调频、轨道交通等应用场景中展现出卓越的毫秒级响应、超20年使用寿命及近零污染排放等独特优势,其根本源于与湖北东湖实验室院士创新团队长达十余年的深度协同创新,实现了特种装备高可靠技术向民用储能领域的成功转化。
这一技术传承了特种装备对极端工况下高功率密度、超高可靠性和环境适应性的严格要求,并将其融入飞轮储能系统的核心设计中。通过与湖北东湖实验室的紧密合作,湘电突破了磁悬浮轴承精准控制、碳纤维转子高强度制造、变流器、磁轴承控制器等关键技术瓶颈,将原本应用于特殊领域的高转速、大功率能量转换技术,转化为适用于民用电网的稳定、高效储能解决方案,从而在本质上区别于传统锂电、超容等技术路线,奠定了湘电在飞轮储能领域的技术领先地位。
01
“技术初心——
产学研协同攻坚
十年磨剑铸根基

湘电最早的飞轮产品起源于2010年,围绕短时大功率存储与释放的国家战略需求展开攻关,成功研制出第一台20kW/3.6MJ原型机。
从技术探索到实现商业化运行,湘电与东湖实验室院士创新团队组建高水平研发队伍,历经12年持续创新迭代:从首台原型机研制,到能量密度、功率等级、磁轴承性能的不断突破;从转子高速稳定性难题的攻克,到真空散热方案的持续优化——每一步都瞄准实际应用痛点,走出了一条以需求牵引技术、以创新驱动产品的研发路径。
目前,湘电已建成国内首条MW级飞轮储能系统生产线,形成从线圈绕制、嵌线焊接、碳纤维绑扎到整机测试的全流程制造能力,年产能突破1000台,真正实现了飞轮储能从“实验室样品”到“规模化产品”的跨越。
02
“核心优势——
实现关键技术突破
自主知识产权护航
作为国内飞轮储能领域的先行者,湘电凭借与东湖实验室院士创新团队多年的技术深耕,突破了一系列飞轮储能领域的核心关键技术,打造出极具竞争力的飞轮储能产品:
高储能密度、高速、高稳定性、高可靠性:
一体式飞轮转子结构设计及制造;
高效率、高功率密度、高放电深度、低转子损耗:
电动/发电机设计及制造;
大承载力、超低损耗、高稳定性:
永磁偏置混合磁轴承及控制技术;
高功率密度、低损耗、低输出谐波,适合脉冲式工作:
电能变换器设计及制造;
高真空维持、强散热能力、高安全性:
真空环境下的散热技术。
这些技术叠加,赋予了湘电飞轮储能显著的产品核心优势:
系统效率超90%,远超行业平均水平;
寿命超20年,可承受千万次循环充放电,全生命周期内储能量不衰减;
响应速度快,从空载到满载仅需10毫秒,能快速应对电网功率波动;
具备环境适应性强、存储电量可精确度量的特点,尤其适合高频次充放电场景。
目前,飞轮储能系统已通过国家铁路产品质量检验检测中心认证,取得CNAS型式认证证书。公司依托东湖实验室院士创新团队的科研支撑,已掌握二十余项飞轮储能相关专利技术,其中“一种立式混合磁悬浮飞轮系统”斩获第21届中国发明专利金奖,成为该领域唯一获此殊荣的项目,进一步印证了技术的领先性。
03
“场景应用——
覆盖多领域
创造经济与生态效益

凭借过硬的技术实力,经过多批次交付,湘电飞轮储能已在多个关键领域落地应用,产品性能获得下游客户的高度认可,创造了可观的经济效益,也发挥了显著的生态价值。
场景一:轨道交通
让地铁列车“边刹车边充电”
湘电飞轮储能系统已在青岛、杭州、广州、南宁等多个城市地铁成功示范应用。在青岛地铁3号线万年泉站,单台年节电量超50万度,牵引能耗降低20%。
场景二:电网调频
为新型电力系统装上“稳压器”
在电网一次调频领域,湘电1MW/40MJ飞轮储能系统通过阵列组合,可快速调节电网频率波动。
场景三:工商业储能与数据中心
从“备用电源”到“主动支撑”
随着AI算力爆发式增长,智算中心对高可靠、快响应的不间断供电需求日益迫切。飞轮储能可提供约30秒的电量支撑,避免备用电源切换过程中的断电风险,正在成为数据中心供电方案的重要组成部分。
为加速产业规模化发展,湘电正积极探索“电站投资+设备供应”的商业模式创新,通过投资调频储能电站带动飞轮储能系统等新能源产业发展。这一模式使湘电从“卖设备”向“参运营、享收益”延伸,为其在激烈的市场竞争中开辟了差异化路径。
目前,飞轮储能行业正从“政策驱动”转向“市场驱动”。据行业机构预测,到2030年,飞轮储能市场规模有望达到3000亿元。湘电将坚持产业发展初衷,致力于成为飞轮储能产业生态的构建者和引领者。
飞轮储能,这颗超高速旋转的“金属心脏”,正随着能源转型的脉搏有力跳动。湘电将持续释放技术与制造潜能,让这颗“心脏”跳动得更加稳健、更为长远,为新型电力系统建设注入不竭的湘电动能。