飞轮是在旋转运动中用于存储旋转动能的一种机械装置。飞轮储能是通过加速转子(飞轮)至极高速度，将能量以旋转动能的形式储存于系统中的储能方式。释放能量时，飞轮转速降低；储存能量时，飞轮转速升高。

飞轮的起源可以追溯到一百多年前的瓦特蒸气机时代，那时的飞轮主要用来保持机器的平稳运转，用途比较单一。直到20世纪90年代，磁悬浮技术的快速发展，提供了高速旋转机械的无接触支撑，配合真空技术，新的高强度复合材料(如碳素纤维复合材料)，快速发展的电机技术和电力电子技术，传感技术，控制技术，飞轮电池进入了高速发展期，飞轮转子不发生破坏而转速极大提高，摩擦损耗降到最低水平。

飞轮储能系统又称飞轮电池或机电电池，它已经成为电池行业一支新生的力量，在很多方面有取代化学电池的趋势。与化学电池相比，飞轮电池的优势主要表现在：

②对温度不敏感，对环境十分友好(绝对绿色产品)；

②储能密度高，瞬时功率大，功率密度甚至比汽油的还高，因而在短时间内可以输出更大的能量，这非常有利于电磁炮的发射和电动汽车的快速启动；

③在整个寿命周期内，不会因过充电或过放电而影响储能密度和使用寿命，而且飞轮也不会受到损害；

④容易测量放电深度和剩余“电量”；

⑤充电时间较短，一般在几分钟就可以将电池充满；

⑥使用寿命主要取决于飞轮电池中电子元器件的寿命，一般可达20年左右；

⑦能量转换效率高，一般可达85％～95％，这意味着有更多可利用的能量、更少的热耗散，而化学电池的能量转换效率最高仅有75％；

⑧当它与某些装置组合使用时，如用于卫星上与卫星姿态控制装置结合在一起时，它的优势更加明显。总体来说，至2007年飞轮电池的可用能量密度最低也在40W·h/kg以上，最高的已经达到944W·h/kg，可见它的优势是十分明显的。当它用于电动汽车上时，使得现代汽车制造业者完全不用考虑汽车废气的排放，从而真正开创无废气排放汽车的历史，达到节能减排的目的。

但是，由于飞轮高速转动，转动摩擦力造成飞轮储能的自放电率高，如停止充电，能量在几到几十个小时内就会自行耗尽。

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