飞轮储能电池的研究跨越了材料、机械、力学、电机、电子等多个学科，其关键技术主要包括飞轮的结构与制造工艺、轴承支撑技术、高速转子动力学技术、电机及能量转换技术以及真空密封技术五大板块。

飞轮电池技术在过去的十几年里进步非常迅速。首先是飞轮本体，美国LLNL开发出的超高速飞轮最高转速可达60000r/min，伊朗Shiraz大学研制的带式可变惯量飞轮已经应用于电动汽车，该结构具有较高的系统稳定性和储能效率。而就轴承而言，美国爱迪生电力公司与阿贡(ANL)国家实验室合作了超导磁力轴承(SMB)的飞轮储能试验则创造了世界纪录，当转子质量为0.32kg时，SMB的摩擦系数只有30×10-7。

电机方面，马里兰大学设计了磁芯缠绕、磁铁材料和磁芯叠片，使得电机总效率达到了94%。另外，在输入/输出电路方面，美国Beacon公司已经可以实现直流母线到三相变频交流的双休能量转换。而现阶段，给飞轮系统提供真空环境来降低风阻损失的真空容器，也基本能达到10-5Pa量级。

飞轮电池在汽车上的应用主要包括辅助储能装置和主要储能装置。用作汽车的辅助储能装置时，在车辆起步、加速和爬坡时，飞轮电池可以提高电动汽车的动力性，协助蓄电池供电和延长其使用寿命;制动时也可以很好地回收能量。而用作主要储能装置的飞轮电池也是行业研究热点之一，美国飞轮公司研制的飞轮电池汽车由0-96千米/小时仅需6.5s加速时间，续航里程高达600千米。

尽管飞轮储能电池在新能源汽车的应用上具有显著的优势，但现阶段仍未得以大规模应用。首先，飞轮电池的比能量比较低，因此飞轮电池不能替代蓄电池成为电动汽车主要的储能装置;其次，由于飞轮电池是靠高速旋转的飞轮存储能量，当飞轮出现破裂等意外时，其释放能量的方式不可控，因此带来了安全问题;另外，与蓄电池相比，飞轮储能的技术还不够成熟;此外，飞轮电池的成本较高，这也影响力其市场竞争力。