长江网11月28日讯(长江日报记者 陈诚)28日,以武汉理工大学机电工程学院胡业发教授团队为班底的新能源汽车技术——“用于新能源汽车高效发电机和高密度飞轮储能系统”,获得5亿元的科技成果转化投资。据了解,该项技术为世界首创,如成功实现量产投入市场,预计将创造50亿元的市场规模。

飞轮储能系统指的是利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成动能储存起来,在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。飞轮储能装置中有一个内置电机,它既是电动机也是发电机。在充电时,它作为电动机给飞轮加速;当放电时,它又作为发电机对外供电。

由于在实际工作中,飞轮的转速极快,一般金属制成的飞轮无法承受这样高的转速,所以飞轮一般都要采用碳纤维制成,既轻又强,进一步减少整个系统的重量,同时,为了减少充放电过程中的能量损耗(主要是摩擦力损耗),电机和飞轮都使用磁轴承,使其悬浮,以减少机械摩擦;同时将飞轮和电机放置在真空容器中,以减少空气摩擦,净效率可超过9成。

上世纪90年代,飞轮电池的新概念被提出,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能,由于是电能和机械能的相互转化,不会造成污染。飞轮储能电池最初只是想将其应用在电动汽车上,但限于当时的技术水平,并没有得到发展。胡业发介绍,目前一些发达国家正开展高温超导磁悬浮轴承的飞轮储能系统研究。飞轮储能的研究主要着力于研发提高能量密度的复合材料技术和超导磁悬浮技术。其中超导磁悬浮是降低损耗的主要方法,而复合材料能够提高储能密度,降低系统体积和重量。

近年来,国内飞轮储能市场开始发力。美国、德国、日本等发达国家对飞轮储能技术的开发和应用比较多,但均因为体积、质量“变小”的技术难题,暂时只能在飞机、火车、大型机械设备中使用。

“如果能实现将此项技术应用在新能源汽车领域,采用相对小的发动机来提供动力,可达到节能和减排的目的。”胡业发教授介绍,目前市场上的电动汽车电池充电时间长达数小时,不仅车身重使用不方便,续航能力也不强。经过数年攻关,团队已在实验室研制出相关“小型化”技术,并获得多项专利,填补了国内空白。如果技术成功转化,电动汽车不仅可实现重量变轻,还能将电动汽车的充电时间减少到10多分钟,“将对我国新能源汽车产业的发展带来巨大的变革”。

“去年,曾在美国福特公司工作过的美籍华人企业家在了解了团队的技术后,便与我们取得联系,今年在相关部门的推动下,最终决定在汉投资进行成果转化。”胡业发说,项目前期工作进展顺利,预计最快在2年内实现新技术在新能源汽车上的应用。