專利視角下儲能技術研究熱點分析

仇潔潔+++郜星月+++蔣貴凰

摘 要：隨著我國新能源產業的興起，作為重要支撐和輔助技術的儲能技術在產業發展的道路上越來越受到人們的重視。而專利是技術創新的重要信息載體，是評價技術創新水平和分析技術創新熱點的重要途徑。研究基于近年我國在物理儲能、電化學儲能以及電磁儲能三個方面專利申請數量的分布及變化趨勢，發現飛輪儲能技術、鋰離子電池技術和超級電容儲能技術是未來研究的熱點方向，特別是超級電容儲能技術在電力系統中將會備受關注。

關鍵詞：儲能技術；物理儲能；電化學儲能；電容儲能

隨著不可再生能源一天天的減少，地球上人口數量的增多，人們對于資源的需求越來越多，可再生能源與能源的儲存成為一個新型研究熱點問題，儲能技術也隨之備受矚目。目前可再生能源在通信系統的不間斷電源和應急電能系統、智能電網、微電網、偏遠地區供電、分布式發電、電動汽車儲能裝置、大型后備電源等方面均得到應用[1]。在我國，由于能源中心和電力負荷中心距離跨度大，在電力系統向大電網、大電機發展的情況下，儲能技術顯得尤為重要。專利作為技術創新的重要信息載體，可以直接反應出一個技術領域創新的能力和現狀。為了確定儲能技術目前的研究現狀和熱點方向，本文試圖通過對專利數據的分析，探討各類型儲能技術的地位和未來研究趨勢。

1 儲能技術的發展趨勢

通過對2009-2013年儲能技術方面專利的申請數量進行年度對比，發現我國儲能技術無論是在實用新型專利方面還是發明型專利方面，均保持了較快速度的增長，如圖1所示。這與整個儲能產業的發展態勢密切相關。

圖1 儲能專利申請年度分布情況

由于電能可以轉化為化學能、電磁能、勢能、動能等形式存在，按照其儲存的方式又可以分為物理儲能、電化學儲能、電磁儲能以及熱力儲能四大部分。物理儲能包括抽水儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能；電化學儲能包括鉛酸蓄電池、鈉硫電池、液流電池、水鋰電、鋰離子電池；電磁儲能主要包括超導電磁儲能、超級電容器儲能等[2]；熱力儲能包括熔鹽儲能和熱點儲能等。根據申請專利數量分析來看，熱力儲能技術近5年的專利申請數量遠不及其它三種儲能技術，因此，研究重點對物理儲能、電化學儲能以及電磁儲能三方面進行進一步的分析。

2 物理儲能熱點技術分析

抽水儲能是指在電力負荷低谷期將水從下池水庫抽到上池水庫，將電能轉化為重力勢能儲存起來；當負荷高峰時，利用存在上游水庫的水進行發電。抽水儲能電站儲能釋放時間小則幾小時，多則可以幾天，綜合效率高達70%～85%。但抽水儲能電站對地形條件、巖石強度、水質、庫區情況、防滲性以及水源充足程度都有嚴格的要求。

壓縮空氣儲能是一種可以長時間儲能、大容量儲能的儲能方式。顧名思義，它可以通過壓縮空氣的方法儲存電能，在需要用電的時候，可以通過膨脹機做功將高壓空氣釋放從而產生電能[2]。和抽水儲能相比，壓縮空氣儲能站址選擇靈活，不需要建造地面水庫，地形條件容易滿足[3]。電站里儲氣庫是安全系數非常高的儲能設備，不僅漏氣開裂的可能性極小，比普通設備使用壽命長。發電系統能夠發電靠的是氣室的密封性、經濟性和可靠性等。壓縮空氣儲能電站建設投資和發電的成本均低于抽水儲能電站，主要應用于電力調峰和系統備用。

飛輪儲能技術是一種具有高能量轉換效率的儲能裝置，正如食品中有“綠色食品”一樣，飛輪儲能技術技術在儲能技術中就可以稱之為“綠色儲能技術”。因為在飛輪儲能器中沒有活性的化學物質，所以在其旋轉時，也不會發生任何化學反應。它主要由轉子、電動機或者是發電機、電力轉換器和真空室四部分構成[4]。飛輪儲能技術主要著力于研發提高能量密度的復合材料技術和超導磁懸浮技術。為我國的新興產業提供了不可缺少的源動力。

圖2是2009-2013年抽水儲能、壓縮空氣儲能以及飛輪儲能三個領域的專利數量，從中可以看出飛輪儲能技術的專利數量明顯高于抽水儲能技術與壓縮空氣儲能技術，且其數量呈增長趨勢，說明飛輪儲能技術越來越受到人們的重視，將成為物理儲能技術中的重點研究方向。

圖2 物理儲能技術對比分析

當今世界已經出現了多種儲存能源的方式，飛輪儲能技術憑借其具有使用壽命長、高效環保、儲存能量密度大、充電放電速度快等特點在眾多的儲能技術中脫穎而出。隨著人們環保意識的增強以及全球能源的短缺，對環保型汽車的需求越來越多，研發環保節能型汽車成為汽車制造業的一個重要趨勢，儲能密度大、使用壽命長、充電速度快的新型儲能電源系統是該領域的核心點。而飛輪儲能技術憑借其充放電快捷、環保、使用壽命長的獨特優勢，不僅越來越廣泛的應用于國內外的許多行業，而且非常適合運用于混合電動汽車中。在車輛行駛或是緊急剎車制動時，可給飛輪儲能系統迅速充電，補充能量；而在車輛加速或是上坡過程中，飛輪儲能系統則能快速放電。給汽車提供動力，保證汽車平穩運行，減少燃料損耗，延長汽車使用壽命。除此之外，飛輪儲能系統還可用于電車、航空航天、可再生能源、電磁發射、鐵路交通等眾多領域。

3 電化學儲能熱點技術分析

電化學儲能技術在我國儲能領域占據著相當重要的位置。大到工廠機械運作，小到手機電池，這些都需要化學物質的變化與反應實現儲能，為我們的生活提供便捷。電化學儲能技術主要包括鉛酸蓄電池、鈉硫電池、液流電池和鋰離子電池四大技術。鉛酸蓄電池，主要應用于電動汽車行業。由于其內部極板上的化學物質，在通電和不通電條件下，會起不同的方向的化學反應，從而在電解質中實現充電和放電過程。鈉硫電池，分別以金屬鈉為負極、硫為正極、陶瓷管為電解質隔膜的電池。工作過程中，鈉離子在隔膜與硫之間發生的可逆反應，形成能量的釋放和儲存。其優點是：單位提起儲能高；可大電流、大功率放電。液流電池是一種新型的大型電化學儲能裝置，其反應物質是流動的電解質，目前技術不夠成熟，還有待探索。鋰離子電池，通過鋰離子在正負極之間運作從而電子流動，產生移動電流，實現放電。其目前基本用于手機、數碼相機、數碼攝像機、筆記本電腦等便攜式電子產品中[5]。目前水溶液鋰電池，將一片極薄的金屬鋰，被特制的復合膜緊密包裹，在中性水溶液中與尖晶石錳酸鋰組合，實現電子流動，形成電流。傳統鋰電池生產成本高，生產要求高，還存在較大的安全隱患。而水溶液鋰電池安全性能高，離子導電性高，成本低。而且發電用時短，能量效率高。可應用于手機、電動車等領域，發展前景非常好。電化學儲能技術涉及領域多，需要深入研究的問題多，發展空間大。endprint

圖3是2009-2013年各類電化學儲能技術的專利分布情況。總體來看電化學儲能技術的專利成上升趨勢，其中鋰離子電池方面的專利數位居第一位，鉛酸蓄電池位居第二，液流電池位居第三位，鈉硫電池近三年有一定的研究成果。

圖3 電化學儲能熱點分析

從圖3中可以看出鋰電池為電化學儲能技術的熱點。具有充放電電壓穩定、高效環保無污染、能源儲存壽命長等特點的鋰離子電池是世界上應用最為廣泛的電化學儲能裝置[6]。因此其在手機儲能界備受青睞。但鋰離子電池也十“嬌氣”。第一放電電流不能過大，電流過大電池內部工作溫度過高，會對電池造成永久性損傷；第二，不能夠過度放電，當放電電壓過低會造成內部可逆反應，很可能導致電池報廢。現在使用的鋰電池內部都裝有保護電路，在恰當的電壓下先形成斷路，保護鋰電池。鋰電池從1970年發展至今，通過正負極材料的更換，不斷提升性能，在電化學儲能領域始終處于領先地位，是便攜式電子器械的主要電源[7]。鋰離子電池也是一種綠色環保電源，多塊鋰離子電池的捆綁能形成大存儲量的電池，因此，鋰離子電池也具有非常優越的發展前景。

4 電磁儲能熱點技術分析

電磁儲能主要包括超導儲能和超級電容器儲能。超導儲能是利用超導體的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置，其不僅可以在超導體電感線圈內無損耗地儲存電能，還可以通過電力電子換流器與外部系統快速交換有功和無功功率，用于提高電力系統穩定性、改善供電品質[8]。一般是由制冷裝置、超導線圈、變流裝置、超導線圈和測控系統等部件組成。調節電力系統峰谷，改善電力系統穩定性等通常都是利用超導儲能這一功能，此外，超導儲能系統也可用于降低或者是消除電網的低頻功率振蕩，從而提高電網的頻率和電壓等特性。相對于物理儲能技術與電化學儲能技術，超導儲能系統本身具有許多特點：超導儲能系統能夠無損耗的儲存能量，它的轉化效率高達90%；通過電力電子器件的變流技術與電網的連接中，超導儲能系統響應速度非常快，可達毫秒級；因為其儲存能量與功率調制系統的容量可單獨在較大的范圍內選擇，所以需要多大的功率就可將超導儲能系統建成多大的功率；超導儲能系統在建造時沒有轉動部分，大大提高了其使用壽命，且其制造材料較環保，不會造成很大的環境污染。目前，我國在超導儲能技術的研究方面投入了大量的人力和財力，并且取得了一些不錯的成就，在國際上，超導儲能系統已成為在儲能技術方面的一個競相研究的熱點技術。

超級電容器又叫做雙層電容器，通過極化電解質的方式儲能。超級電容器是一種電化學元件，但是在它儲能的過程中并不發生化學反應，這種儲能的過程也是可逆的，也正是因為它的這種特性，超級電容器可以反復充電多達數十萬次，且不會造成環境污染[9]。超級電容器曾被視為多孔電解板，其懸浮在電解質中，在它的極板上加電，正、負極分別吸引負離子、正離子，實際上就可以形成兩個存儲層，被分離開的正、負離子分別在負極板與正極板周圍。因為石油資源短缺，而且燃燒石油的同時排放大量的尾氣對環境污染及其嚴重，尤其是在一線城市，人們正在研究能夠替代石油的清潔能源裝置。已經對化學電池產品，物理能源裝置、燃料電池等做了一系列的研究，而且取得了一定的成果。但是由于其溫度適應范圍小、污染環境、使用率低、機器設備昂貴等劣勢，在儲能領域方面一直沒有找到好的解決辦法。而超級電容器具有充電時間短、使用壽命長、對環境無污染等優點[10]，它的發明為儲能技術帶來了新的光明，以其特性幾乎能夠代替傳統的化學電池產品在動力能源領域的位置，目前應用于電車電源、電子類電源以及電力系統，今后會具有更加廣泛的用途。

圖4為2009-2013年電磁儲能技術在超導儲能和超級電容儲能兩個領域的專利數量，可以發現超導儲能技術的專利數量在近五年較少，而超級電容儲能的專利數量則呈上升趨勢，成為未來電磁儲能技術的研究熱點。

盡管超導儲能較早受到關注，進行研發，但從目前專利數據來看，超級電容儲能將超越超導儲能成為電磁儲能技術的熱點研究方向。超級電容器的誕生到現在，雖然只有短短的三十多年，但是微型的超級電容器在小型的機器設備中已得到廣泛的應用，例如電腦、相機等高科技設備中的內存系統，或是一些間接性用電的輔助設施，超級電容器在其中都起著不可替代的作用。而較大尺寸的超級電容器則被應用于汽車及其自動化以及對新能源的采集方面，由此可以看出，超級電容器在這些領域有著巨大的潛力。

5 結束語

通過上述分析，發現飛輪儲能技術、鋰離子電池和超級電容儲能技術將成為儲能技術的核心研究方向。這幾種儲能技術都有以下幾個共同點：（1）相比其他儲能技術，安全性相對較高，其中鋰離子電池因為在安全性方面的優異表現，而被廣泛應用。（2）儲能實現的條件相對容易，無論是飛輪儲能還是超級電容儲能，都不需要類似于超高溫度或超高壓力這類的極端條件，實現儲能的外部條件相對容易實現。（3）都有其過人的優點，飛輪儲能是一種高效率充放電、綠色環保、使用壽命極高的一種儲能技術；鋰電池有安全性高、充電快、電壓高、工作溫度低等優點；而超級電容器具有使用壽命長、能量密度高、環保性能高等特點。但是每種技術仍然有其局限性，譬如飛輪儲能技術應用面較為單一；鋰電池電流不能太大，溫度不能太高，且不能過度放電；超級電容器成本十分高昂等，因此儲能產業需要多種技術的結合使用，以滿足社會各行各業的多種需求。

參考文獻

[1]劉堅.儲能技術在交通領域的應用與發展趨勢[J].儲能科學與技術，2013，2（4）：410-421.

[2]陳海生，劉金超，郭歡，等.壓縮空氣儲能系統的技術原理[J].儲能科學與技術，2013，2（2）：146-151.

[3]駱妮，李建林.儲能技術在電力系統中的研究進展[J].電網與清潔能源，2012，28（2）：71-79.

[4]李 ，王詩陽，趙金龍，基于飛輪儲能系統及其工程應用[J].儲能科學與技術，2013，2（3）：276-280.

[5]吳宇平.電化學儲能系統及其材料[J].世界科學，2010（3）：36-37.

[6]張翼.電力儲能技術發展和應用[J].江蘇電機工程.2012， 31（4）：81-84.

[7]鄭杰允，李泓.鋰電池的基本科學問題[J].儲能科學與技術，2013，2（5）：503-513.

[8]墨柯.超導儲能技術及產業發展簡介[J].新材料產業， 2013（9）：61-63.

[9]蔡國營，王亞軍，謝晶，等. 超級電容器儲能特性研究[J].電源世界， 2009（1）：33-38.

[10]姜 ，尹忠東.超級電容器在電力控制和并網光伏系統中的應用[J].儲能科學與技術，2013，2（3）：222-226.endprint

圖3是2009-2013年各類電化學儲能技術的專利分布情況。總體來看電化學儲能技術的專利成上升趨勢，其中鋰離子電池方面的專利數位居第一位，鉛酸蓄電池位居第二，液流電池位居第三位，鈉硫電池近三年有一定的研究成果。

圖3 電化學儲能熱點分析

從圖3中可以看出鋰電池為電化學儲能技術的熱點。具有充放電電壓穩定、高效環保無污染、能源儲存壽命長等特點的鋰離子電池是世界上應用最為廣泛的電化學儲能裝置[6]。因此其在手機儲能界備受青睞。但鋰離子電池也十“嬌氣”。第一放電電流不能過大，電流過大電池內部工作溫度過高，會對電池造成永久性損傷；第二，不能夠過度放電，當放電電壓過低會造成內部可逆反應，很可能導致電池報廢。現在使用的鋰電池內部都裝有保護電路，在恰當的電壓下先形成斷路，保護鋰電池。鋰電池從1970年發展至今，通過正負極材料的更換，不斷提升性能，在電化學儲能領域始終處于領先地位，是便攜式電子器械的主要電源[7]。鋰離子電池也是一種綠色環保電源，多塊鋰離子電池的捆綁能形成大存儲量的電池，因此，鋰離子電池也具有非常優越的發展前景。

4 電磁儲能熱點技術分析

電磁儲能主要包括超導儲能和超級電容器儲能。超導儲能是利用超導體的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置，其不僅可以在超導體電感線圈內無損耗地儲存電能，還可以通過電力電子換流器與外部系統快速交換有功和無功功率，用于提高電力系統穩定性、改善供電品質[8]。一般是由制冷裝置、超導線圈、變流裝置、超導線圈和測控系統等部件組成。調節電力系統峰谷，改善電力系統穩定性等通常都是利用超導儲能這一功能，此外，超導儲能系統也可用于降低或者是消除電網的低頻功率振蕩，從而提高電網的頻率和電壓等特性。相對于物理儲能技術與電化學儲能技術，超導儲能系統本身具有許多特點：超導儲能系統能夠無損耗的儲存能量，它的轉化效率高達90%；通過電力電子器件的變流技術與電網的連接中，超導儲能系統響應速度非常快，可達毫秒級；因為其儲存能量與功率調制系統的容量可單獨在較大的范圍內選擇，所以需要多大的功率就可將超導儲能系統建成多大的功率；超導儲能系統在建造時沒有轉動部分，大大提高了其使用壽命，且其制造材料較環保，不會造成很大的環境污染。目前，我國在超導儲能技術的研究方面投入了大量的人力和財力，并且取得了一些不錯的成就，在國際上，超導儲能系統已成為在儲能技術方面的一個競相研究的熱點技術。

超級電容器又叫做雙層電容器，通過極化電解質的方式儲能。超級電容器是一種電化學元件，但是在它儲能的過程中并不發生化學反應，這種儲能的過程也是可逆的，也正是因為它的這種特性，超級電容器可以反復充電多達數十萬次，且不會造成環境污染[9]。超級電容器曾被視為多孔電解板，其懸浮在電解質中，在它的極板上加電，正、負極分別吸引負離子、正離子，實際上就可以形成兩個存儲層，被分離開的正、負離子分別在負極板與正極板周圍。因為石油資源短缺，而且燃燒石油的同時排放大量的尾氣對環境污染及其嚴重，尤其是在一線城市，人們正在研究能夠替代石油的清潔能源裝置。已經對化學電池產品，物理能源裝置、燃料電池等做了一系列的研究，而且取得了一定的成果。但是由于其溫度適應范圍小、污染環境、使用率低、機器設備昂貴等劣勢，在儲能領域方面一直沒有找到好的解決辦法。而超級電容器具有充電時間短、使用壽命長、對環境無污染等優點[10]，它的發明為儲能技術帶來了新的光明，以其特性幾乎能夠代替傳統的化學電池產品在動力能源領域的位置，目前應用于電車電源、電子類電源以及電力系統，今后會具有更加廣泛的用途。

圖4為2009-2013年電磁儲能技術在超導儲能和超級電容儲能兩個領域的專利數量，可以發現超導儲能技術的專利數量在近五年較少，而超級電容儲能的專利數量則呈上升趨勢，成為未來電磁儲能技術的研究熱點。

盡管超導儲能較早受到關注，進行研發，但從目前專利數據來看，超級電容儲能將超越超導儲能成為電磁儲能技術的熱點研究方向。超級電容器的誕生到現在，雖然只有短短的三十多年，但是微型的超級電容器在小型的機器設備中已得到廣泛的應用，例如電腦、相機等高科技設備中的內存系統，或是一些間接性用電的輔助設施，超級電容器在其中都起著不可替代的作用。而較大尺寸的超級電容器則被應用于汽車及其自動化以及對新能源的采集方面，由此可以看出，超級電容器在這些領域有著巨大的潛力。

5 結束語

通過上述分析，發現飛輪儲能技術、鋰離子電池和超級電容儲能技術將成為儲能技術的核心研究方向。這幾種儲能技術都有以下幾個共同點：（1）相比其他儲能技術，安全性相對較高，其中鋰離子電池因為在安全性方面的優異表現，而被廣泛應用。（2）儲能實現的條件相對容易，無論是飛輪儲能還是超級電容儲能，都不需要類似于超高溫度或超高壓力這類的極端條件，實現儲能的外部條件相對容易實現。（3）都有其過人的優點，飛輪儲能是一種高效率充放電、綠色環保、使用壽命極高的一種儲能技術；鋰電池有安全性高、充電快、電壓高、工作溫度低等優點；而超級電容器具有使用壽命長、能量密度高、環保性能高等特點。但是每種技術仍然有其局限性，譬如飛輪儲能技術應用面較為單一；鋰電池電流不能太大，溫度不能太高，且不能過度放電；超級電容器成本十分高昂等，因此儲能產業需要多種技術的結合使用，以滿足社會各行各業的多種需求。

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[10]姜 ，尹忠東.超級電容器在電力控制和并網光伏系統中的應用[J].儲能科學與技術，2013，2（3）：222-226.endprint

圖3是2009-2013年各類電化學儲能技術的專利分布情況。總體來看電化學儲能技術的專利成上升趨勢，其中鋰離子電池方面的專利數位居第一位，鉛酸蓄電池位居第二，液流電池位居第三位，鈉硫電池近三年有一定的研究成果。

圖3 電化學儲能熱點分析

從圖3中可以看出鋰電池為電化學儲能技術的熱點。具有充放電電壓穩定、高效環保無污染、能源儲存壽命長等特點的鋰離子電池是世界上應用最為廣泛的電化學儲能裝置[6]。因此其在手機儲能界備受青睞。但鋰離子電池也十“嬌氣”。第一放電電流不能過大，電流過大電池內部工作溫度過高，會對電池造成永久性損傷；第二，不能夠過度放電，當放電電壓過低會造成內部可逆反應，很可能導致電池報廢。現在使用的鋰電池內部都裝有保護電路，在恰當的電壓下先形成斷路，保護鋰電池。鋰電池從1970年發展至今，通過正負極材料的更換，不斷提升性能，在電化學儲能領域始終處于領先地位，是便攜式電子器械的主要電源[7]。鋰離子電池也是一種綠色環保電源，多塊鋰離子電池的捆綁能形成大存儲量的電池，因此，鋰離子電池也具有非常優越的發展前景。

4 電磁儲能熱點技術分析

電磁儲能主要包括超導儲能和超級電容器儲能。超導儲能是利用超導體的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置，其不僅可以在超導體電感線圈內無損耗地儲存電能，還可以通過電力電子換流器與外部系統快速交換有功和無功功率，用于提高電力系統穩定性、改善供電品質[8]。一般是由制冷裝置、超導線圈、變流裝置、超導線圈和測控系統等部件組成。調節電力系統峰谷，改善電力系統穩定性等通常都是利用超導儲能這一功能，此外，超導儲能系統也可用于降低或者是消除電網的低頻功率振蕩，從而提高電網的頻率和電壓等特性。相對于物理儲能技術與電化學儲能技術，超導儲能系統本身具有許多特點：超導儲能系統能夠無損耗的儲存能量，它的轉化效率高達90%；通過電力電子器件的變流技術與電網的連接中，超導儲能系統響應速度非常快，可達毫秒級；因為其儲存能量與功率調制系統的容量可單獨在較大的范圍內選擇，所以需要多大的功率就可將超導儲能系統建成多大的功率；超導儲能系統在建造時沒有轉動部分，大大提高了其使用壽命，且其制造材料較環保，不會造成很大的環境污染。目前，我國在超導儲能技術的研究方面投入了大量的人力和財力，并且取得了一些不錯的成就，在國際上，超導儲能系統已成為在儲能技術方面的一個競相研究的熱點技術。

超級電容器又叫做雙層電容器，通過極化電解質的方式儲能。超級電容器是一種電化學元件，但是在它儲能的過程中并不發生化學反應，這種儲能的過程也是可逆的，也正是因為它的這種特性，超級電容器可以反復充電多達數十萬次，且不會造成環境污染[9]。超級電容器曾被視為多孔電解板，其懸浮在電解質中，在它的極板上加電，正、負極分別吸引負離子、正離子，實際上就可以形成兩個存儲層，被分離開的正、負離子分別在負極板與正極板周圍。因為石油資源短缺，而且燃燒石油的同時排放大量的尾氣對環境污染及其嚴重，尤其是在一線城市，人們正在研究能夠替代石油的清潔能源裝置。已經對化學電池產品，物理能源裝置、燃料電池等做了一系列的研究，而且取得了一定的成果。但是由于其溫度適應范圍小、污染環境、使用率低、機器設備昂貴等劣勢，在儲能領域方面一直沒有找到好的解決辦法。而超級電容器具有充電時間短、使用壽命長、對環境無污染等優點[10]，它的發明為儲能技術帶來了新的光明，以其特性幾乎能夠代替傳統的化學電池產品在動力能源領域的位置，目前應用于電車電源、電子類電源以及電力系統，今后會具有更加廣泛的用途。

圖4為2009-2013年電磁儲能技術在超導儲能和超級電容儲能兩個領域的專利數量，可以發現超導儲能技術的專利數量在近五年較少，而超級電容儲能的專利數量則呈上升趨勢，成為未來電磁儲能技術的研究熱點。

盡管超導儲能較早受到關注，進行研發，但從目前專利數據來看，超級電容儲能將超越超導儲能成為電磁儲能技術的熱點研究方向。超級電容器的誕生到現在，雖然只有短短的三十多年，但是微型的超級電容器在小型的機器設備中已得到廣泛的應用，例如電腦、相機等高科技設備中的內存系統，或是一些間接性用電的輔助設施，超級電容器在其中都起著不可替代的作用。而較大尺寸的超級電容器則被應用于汽車及其自動化以及對新能源的采集方面，由此可以看出，超級電容器在這些領域有著巨大的潛力。

5 結束語

通過上述分析，發現飛輪儲能技術、鋰離子電池和超級電容儲能技術將成為儲能技術的核心研究方向。這幾種儲能技術都有以下幾個共同點：（1）相比其他儲能技術，安全性相對較高，其中鋰離子電池因為在安全性方面的優異表現，而被廣泛應用。（2）儲能實現的條件相對容易，無論是飛輪儲能還是超級電容儲能，都不需要類似于超高溫度或超高壓力這類的極端條件，實現儲能的外部條件相對容易實現。（3）都有其過人的優點，飛輪儲能是一種高效率充放電、綠色環保、使用壽命極高的一種儲能技術；鋰電池有安全性高、充電快、電壓高、工作溫度低等優點；而超級電容器具有使用壽命長、能量密度高、環保性能高等特點。但是每種技術仍然有其局限性，譬如飛輪儲能技術應用面較為單一；鋰電池電流不能太大，溫度不能太高，且不能過度放電；超級電容器成本十分高昂等，因此儲能產業需要多種技術的結合使用，以滿足社會各行各業的多種需求。

參考文獻

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