飞轮电池简介

飞轮电池是一种利用物理原理存储和释放电能的装置。其核心部件是一个电机,当进行充电时,电机以电动机的形式运行,由外接电源驱动,带动飞轮高速旋转。这一过程实际上是在用电能增加飞轮的转速,从而增加其动能,即实现了电能向动能的转换。

本书源于作者长期致力于飞轮储能技术的深入研究,经过精心梳理与提炼,系统地阐述了飞轮储能技术的相关内容。首先,篇章详述了飞轮储能系统的发展历程,从早期到现今的演变过程,以及当前的行业地位和应用场景。接着,文章详细剖析了飞轮电池的核心组成部分,包括其关键技术和工作原理。

汤教授主持过多项重要课题,如“工业机器人动力学参数识别”、“工业机器人的远程和近程控制”等,以及“新型磁力轴承悬浮机理研究”和“飞轮电池磁悬浮支承系统研究”。他积极参与国家级研究项目,曾参与国家自然科学基金的多项研究,以及国家“九五”攀登计划的子课题。

飞轮电池理论密度

-400Wh/kg。WattsUp官网信息显示,飞轮电池理论密度为200-400Wh/kg,储能密度可达100-200wh/kg,功率密度可达5000-l0000w/kg。飞轮电池是20世纪90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。

根据理论和实际应用数据,飞轮电池具有很高的能量密度和功率密度。其比能量可达150W·h/kg,比功率则在5000-10000W/kg之间,这使得其在汽车等需要大量电能存储和快速释放的领域具有显著优势。此外,飞轮电池的使用寿命长达25年,理论上可以满足多种应用需求。

飞轮电池作为一种先进的电池技术,在能量密度、充电速度等方面有优势,但量产面临技术挑战。电池制造过程中的精细化、高标准的要求导致生产成本较高,难以在大众化市场上实现大规模量产。此外,飞轮电池在技术和研发上可能还存在一些尚未完全解决的问题,需要进一步的研究和改进。

飞轮储能:蓄势待飞

1、飞轮储能,作为一种源自航天领域的先进物理储能技术,正逐渐在储能市场领域崭露头角。以电能驱动高速旋转的飞轮,将电能转换为机械能,并在需要时通过飞轮的惯性发电,将储存的机械能转回电能。

飞轮电池极限密度

1、wh/kg。根据飞轮电池官网显示,飞轮电池极限密度200wh/kg,功率密度可达5000~l0000w/kg,能量转换效率高,工作效率高达百分之90,体积小、重量轻,飞轮直径约二十多厘米,总重在十几千克左右,工作温度范围宽,对环境温度没有严格要求。

2、事实上,考虑到飞轮储能量大,储能密度高,充电快捷,充放电次数无限,国外不少科研机构已将飞轮储能引入风力发电系统,即:风力发电机组+内燃机组+飞轮储能。例如美国的Vista Tech Engineering,将飞轮引入到风力发电系统,实现全程调峰,飞轮机组的发电功率达到300kW,大容量储能飞轮的储能为277kW/h。

3、动力电池功率与功率密度功率是指在一定的放电制度下,单位时间内电池输出的能量,单位为W或kW。功率密度又称比功率,是单位质量或单位体积电池输出的功率,比功率是评价电池及电池包是否满足电动汽车加速和爬坡能力的重要指标。

飞轮电池的优缺点

飞轮电池兼顾了化学电池、燃料电池和超导电池等储能装置的诸多优点,主要表如下几个方面:(1)能量密度高:储能密度可达100~200wh/kg,功率密度可达5000~l0000w/kg。(2)能量转换效率高:工作效率高达百分之90。(3)体积小、重量轻:飞轮直径约二十多厘米,总重在十几千克左右。

第三,电驱飞轮KERS系统,事实就是用飞轮取代电池的电池-电机KERS系统,因此他拥有和后者一样的优点——系统集成度低,飞轮电池的安装位置几乎不受限制,这对于赛车配重是非常有利的。而机械飞轮KERS由于集成度高,因此配重是个问题。当然机械飞轮KERS本身自重是相对较低的。

这两种类型的锂电池有着各自不同的优缺点:磷酸铁锂电池使用寿命长,安全性好,充放电倍率高,但是电池的能量密度相对较低,也就是说同样的续航里程需要更多的电池单元,这就增加了汽车的重量和成本。三元锂电池一致性好,生产技术更加成熟,而且能量密度高,同样数量的电池单元储存的电量更多。

首先,明确一点特斯拉本身不生产电池,全部采购的松下电池。其次,特斯拉初期使用的是松下18650电池,然后改用松下2170电池,比亚迪用的是自产磷酸铁锂电池,在充放电功率,寿命,能量密度比18650都具有明显优势,对比最新2170目前还没有数据。

目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发辟了广阔的前景。

飞轮的功率密度
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