2025 年 5月16-18日，以“智啟中國(guó)知產(chǎn)新紀(jì)元，開(kāi)創(chuàng)全球汽車新格局”為主題的2025中國(guó)汽車知識(shí)產(chǎn)權(quán)年會(huì)在湖北省武漢市成功舉辦。大會(huì)期間，中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司正高級(jí)工程師吳云翼在汽車生態(tài)創(chuàng)新成果對(duì)接會(huì)發(fā)表了精彩演講。

以下為演講實(shí)錄：

各位領(lǐng)導(dǎo)、各位業(yè)內(nèi)專家，下午好，我是來(lái)自三峽集團(tuán)的吳云翼。我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)主要是儲(chǔ)能，包括電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能等等，這個(gè)路演項(xiàng)目是從科研項(xiàng)目和一系列專利中產(chǎn)生的。

首先做簡(jiǎn)要的介紹。我們路演的配套設(shè)備，整個(gè)技術(shù)應(yīng)用的對(duì)象是飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以用在高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備中，比如說(shuō)電機(jī)。對(duì)于傳統(tǒng)的飛輪儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，我們主要采取的是磁懸浮軸承設(shè)計(jì)。利用超導(dǎo)磁懸浮設(shè)計(jì)，可以提高飛輪系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)中的穩(wěn)定性和可靠性，以及大功率輸出的平穩(wěn)性。但在這個(gè)基礎(chǔ)上依然存在問(wèn)題，高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中飛輪主體存在偏心或者中心的重合，需要我們對(duì)飛輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

這是在工程項(xiàng)目中設(shè)計(jì)飛輪儲(chǔ)能的裝置。我們主要是對(duì)磁懸浮軸承做優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用超高磁懸浮軸承的設(shè)計(jì)。通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)，高速旋轉(zhuǎn)1萬(wàn)到2萬(wàn)轉(zhuǎn)，保證性能的可靠以及性價(jià)比。這是高溫超導(dǎo)磁懸浮飛輪裝置，包括高溫超磁懸浮軸承、飛輪、主軸和架構(gòu)。這是我們形成的樣機(jī)，主要有平面的渦流聯(lián)軸器，同時(shí)利用了高溫超導(dǎo)磁懸浮成軸，使得整個(gè)設(shè)備更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。這是平面渦流聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)，主要是無(wú)接觸情況下對(duì)主軸和動(dòng)力扭矩的傳輸。這是超導(dǎo)磁懸浮設(shè)計(jì)圖，右邊是軸承實(shí)物，用的是超導(dǎo)塊材在低溫下產(chǎn)生大磁場(chǎng)，能夠比較好地形成磁懸浮，飛輪的懸浮狀態(tài)。整個(gè)裝置對(duì)高速旋轉(zhuǎn)飛輪位置傳感的動(dòng)態(tài)感知，包括軸向的傳感器，和動(dòng)態(tài)飛輪在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中位置。基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得飛輪整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且運(yùn)行更加穩(wěn)定。

下面是工程項(xiàng)目中形成的專利，做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。在工程項(xiàng)目中形成了一系列的專利，目前已受理的包括國(guó)家專利3項(xiàng)，還有美國(guó)專利，同時(shí)我們?cè)谕诰蚋哔|(zhì)量專利，形成比較系統(tǒng)的專利布局。

對(duì)于專利所涉及到的技術(shù)先進(jìn)性做個(gè)簡(jiǎn)單介紹。首先是徑向隔振，在軸承附近采取扇形電磁分離阻尼器，保證飛輪如果產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)能夠?qū)崟r(shí)感知，并且減弱徑向運(yùn)動(dòng)。對(duì)于飛輪儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，它的磁懸浮軸承相對(duì)機(jī)械軸承來(lái)說(shuō)可以減少摩擦，保證正常運(yùn)行。同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用被動(dòng)式磁懸浮軸承，與主動(dòng)磁懸浮軸承相比，主動(dòng)式是線圈方式，需要主動(dòng)的電磁控制器，而我們用的是超導(dǎo)磁懸浮設(shè)計(jì)，就省去了電磁控制器，使整個(gè)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、能耗也降低。另外我們還有軸向的檢測(cè)和電磁阻尼器，對(duì)飛輪在高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸向偏離進(jìn)行消除。這是平面渦流聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)，可以提高飛輪裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)達(dá)到最大扭矩的傳輸率。

對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目所涉及到的這幾個(gè)專利，三到四個(gè)技術(shù)點(diǎn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。一是長(zhǎng)壽命，通過(guò)超導(dǎo)磁懸浮的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)隔振的設(shè)計(jì)，使得飛輪在高速旋轉(zhuǎn)中不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損以及疲勞，減少摩擦發(fā)熱，使得飛輪裝置壽命更長(zhǎng)。二是高可靠性，主要是通過(guò)高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承提供比較好的懸浮力，保證整個(gè)飛輪長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，提高運(yùn)行的可靠性。三是高效性，主要是通過(guò)這幾個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠使得飛輪在完全無(wú)接觸的情況下高速旋轉(zhuǎn)，提高飛輪高速旋轉(zhuǎn)中能量存儲(chǔ)和示范。四是環(huán)保性，采取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得噪聲更小、振動(dòng)更小，整個(gè)環(huán)境更友好。這一系列專利的社會(huì)效應(yīng)，主要是通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠大幅度促進(jìn)飛輪系統(tǒng)壽命和效率的提升，同時(shí)軸向技術(shù)還可以用在發(fā)電機(jī)和汽車行業(yè)中。發(fā)展前景，通過(guò)這幾個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得飛輪裝置向更高效化、緊湊化的方向發(fā)展。通過(guò)高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，可以拓寬設(shè)備的通用化和民用化，特別是電力行業(yè)和交通能源行業(yè)。

探討一下汽車行業(yè)中的應(yīng)用，首先是電機(jī)主軸支撐系統(tǒng)。整個(gè)設(shè)備結(jié)合軸向和徑向裝置消除電機(jī)旋轉(zhuǎn)中的作用，同時(shí)通過(guò)飛輪安裝在汽車?yán)锩?，汽車在制?dòng)過(guò)程中的能量回收，提高整個(gè)汽車的效率。同時(shí)對(duì)于加速，可以采取多個(gè)小型飛輪單元，可以提升汽車的加速感。對(duì)于公交汽車來(lái)說(shuō)，也可以高效回收制動(dòng)能量，有望提升公交的續(xù)航。

我們還有個(gè)小的產(chǎn)品應(yīng)用，也就是高溫超導(dǎo)充電樁。華為采取液冷的充電樁，功率達(dá)到800千瓦，如果采取高溫超導(dǎo)，功率可以達(dá)到1兆瓦，同時(shí)結(jié)構(gòu)更小，電纜也更細(xì)。這是我們做的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，超導(dǎo)充電樁已經(jīng)在大灣區(qū)充電站進(jìn)行應(yīng)用，示范效果良好。

總結(jié)，通過(guò)這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠提升飛輪系統(tǒng)能量的回收率，增強(qiáng)整個(gè)動(dòng)力的響應(yīng)。

謝謝各位。

（以上內(nèi)容來(lái)源于嘉賓現(xiàn)場(chǎng)演講速記）