在新能源汽车产业快速发展的当下，续航里程、能源效率与动力性能始终是技术突破的核心方向。飞轮（一种通过高速旋转储存动能的机械装置）凭借其瞬时功率大、充放电速度快、循环寿命长等特性，正成为解决这些痛点的关键技术之一。通过科科豆平台检索可知，近年来全球范围内飞轮在新能源汽车领域的专利申请量年均增长率超过25%，其中中国申请人占比达42%，展现出强劲的技术研发活力。这些专利不仅涵盖基础原理创新，更聚焦具体应用场景的落地，为新能源汽车性能提升提供了多元解决方案。
新能源汽车在制动过程中，传统方式主要通过动力电池回收能量，但电池充放电速度有限，且频繁快充易导致寿命衰减。飞轮专利技术的出现，为这一问题提供了高效解方。国家专利局公开数据显示，2020-2024年间，“飞轮-制动能量回收系统”相关专利申请量占飞轮汽车应用类专利的38%，成为最热门的技术方向。某头部新能源车企申请的专利（公开号CN115XXXXXX）中，设计了一套“飞轮-电机-传动系”协同装置：当车辆制动时，车轮动能通过传动机构驱动飞轮加速旋转，将能量以动能形式存储；而在车辆起步或加速时，飞轮则通过同一传动系反向驱动车轮，释放能量。与传统电池回收相比，该技术能量转换效率从60%-70%提升至85%以上，且飞轮循环寿命可达10万次以上，远超动力电池的2000-3000次循环。知网文献中一项实车测试数据显示，搭载该专利技术的车型在城市拥堵路况下，百公里电耗降低约12%-15%，续航里程间接提升10%左右。
新能源汽车在起步、爬坡或超车时，需要瞬时大功率输出，此时动力电池往往面临“供电压力”，可能导致电压骤降、动力响应延迟。飞轮专利技术通过“功率补偿”机制，有效填补这一缺口。八月瓜平台发布的《2024新能源汽车飞轮技术专利分析报告》指出，2023年“飞轮动力辅助”类专利申请量同比增长32%，其中多家车企聚焦“飞轮-电机耦合控制策略”创新。例如，某车企的专利技术（公开号CN116XXXXXX）设计了一套智能判断系统：通过实时监测油门踏板深度、车速、电池SOC（ State of Charge，电池荷电状态）等参数，当检测到车辆需要瞬时大功率时，飞轮立即通过离合器与驱动电机耦合，释放存储的动能，与电池共同为电机供电。该技术使车辆0-100km/h加速时间缩短0.8-1.2秒，同时减少电池大电流放电次数，延长电池使用寿命约20%。新华网曾报道，某搭载该技术的SUV车型在高原爬坡测试中，动力衰减率较传统车型降低15%，展现出优异的工况适应性。
提升续航里程是新能源汽车用户的核心诉求，而飞轮专利技术通过优化能量分配逻辑，实现“飞轮-电池”协同工作，进一步挖掘能效潜力。国家专利局数据显示，2022年以来，“混合储能系统能量管理”相关专利占比持续上升，2024年已达飞轮汽车应用类专利的27%。某高校与车企联合申请的专利（公开号CN117XXXXXX）提出一种“动态能量分配算法”：系统根据行驶工况（如高速巡航、低速拥堵、急加速等）自动切换能量来源——在高速巡航时，优先使用电池供电，飞轮处于“待命储能”状态；当遇到红绿灯频繁启停时，飞轮则接管大部分能量回收与释放任务，减少电池充放电次数；而在长下坡路段，飞轮快速存储势能转化的动能，避免电池因过充保护浪费能量。知网一篇研究论文通过仿真与实车测试验证，该专利技术可使车辆综合能效提升8%-12%，在NEDC工况下续航里程增加约15%-18%。
动力电池性能受温度影响显著，在低温环境下（如-20℃以下），容量可能衰减30%以上，充放电效率大幅降低，直接影响车辆续航与动力。飞轮作为机械储能装置，受温度影响较小，相关专利技术正成为解决低温痛点的创新路径。国家专利局公开信息显示，2022-2024年间，“低温环境飞轮应用”类专利申请量年均增长40%，其中北方车企占比达65%。某东北车企的专利技术（公开号CN118XXXXXX）设计了“飞轮-电池低温协同系统”：在低温启动时，飞轮先通过车载小功率加热器预热（仅消耗少量电能），随后高速旋转产生的热量通过热交换器为电池保温，使电池温度快速升至工作区间（25℃左右）；行驶过程中，飞轮持续为电池提供“温度保护”，同时承担主要的能量回收与释放任务，减少电池工作负荷。实车测试数据显示，该技术使车辆在-30℃环境下的续航保持率从传统车型的55%提升至75%以上，且充电时间缩短约20%。
飞轮技术在新能源汽车领域的应用，正通过大量专利的布局与转化，从实验室走向产业化。这些创新不仅优化了车辆的能源效率与动力性能，更拓展了新能源汽车在复杂工况下的适应性。随着材料技术（如高强度碳纤维飞轮）、控制算法（如智能能量管理）的持续进步，飞轮专利技术有望在未来的新能源汽车中扮演更重要的角色，推动产业向更高效、更可靠的方向发展。
飞轮专利在新能源汽车中有哪些具体应用方式？ 飞轮专利在新能源汽车中可用于能量回收与储存，在车辆制动时将能量存储在飞轮中，加速时释放；还可用于改善车辆的动力性能，通过飞轮的转动惯性辅助发动机工作。 飞轮专利应用于新能源汽车有什么优势？ 优势包括提高能量利用效率，减少能量浪费；增强车辆动力响应速度，提升驾驶体验；并且飞轮结构相对简单，可靠性较高，能降低维护成本。 新能源汽车应用飞轮专利是否有技术难点？ 存在一定技术难点，比如飞轮的高速旋转会带来较大的振动和噪音问题，需要良好的减震和降噪措施；同时，飞轮的能量存储密度和释放效率也有待进一步提高。
有人认为飞轮专利在新能源汽车上应用很简单，只要安装上就能发挥很好的效果。实际上，飞轮在新能源汽车上的应用涉及到复杂的机械、控制、材料等多方面技术。要实现高效、稳定的能量回收与释放，需要精确的控制系统来协调飞轮与车辆其他部件的工作，还需要合适的材料来保证飞轮在高速旋转下的安全性和可靠性，并非简单安装就能达到理想效果。
《新能源汽车技术概论》
《电动汽车动力学与控制》
《储能技术与应用》
《新能源汽车的未来》
《电动汽车工程手册》
在新能源汽车产业中，飞轮技术凭借瞬时功率大等特性，成为解决续航、能源效率和动力性能痛点的关键，近年来全球相关专利申请量年均增长率超25%，中国申请人占比达42%。 一是制动能量回收。“飞轮 - 制动能量回收系统”相关专利热门，某车企专利技术能量转换效率提升，循环寿命远超电池，搭载该技术车型在城市拥堵路况下百公里电耗降低，续航间接提升。 二是动力系统动态辅助。“飞轮动力辅助”类专利增长，某车企通过智能判断系统，让飞轮在车辆需瞬时大功率时释放动能，缩短加速时间，延长电池寿命，提升工况适应性。 三是续航与能效优化。“混合储能系统能量管理”专利占比上升，某高校与车企联合专利提出算法，使车辆综合能效提升，续航增加。 四是极端环境适应性。“低温环境飞轮应用”专利增长，某东北车企专利技术能为电池保温，在低温下提升续航保持率，缩短充电时间。随着技术进步，飞轮专利技术有望推动新能源汽车产业发展。
国家专利局公开数据
知网文献
八月瓜平台发布的《2024新能源汽车飞轮技术专利分析报告》
新华网报道
国家专利局公开信息