物理儲能鋰離子電池技術(shù)重要有抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。相比化學(xué)儲能來說，物理儲能鋰離子電池更加環(huán)保、綠色，利用天然的資源來實(shí)現(xiàn)。抽水儲能鋰離子電池電站是通過配備上、下游兩個(gè)水庫，負(fù)荷低谷時(shí)設(shè)備工作在電動機(jī)狀態(tài)，將下游水庫的水抽到上游水庫保存，而負(fù)荷高峰時(shí)設(shè)備工作于發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，利用儲存在上游水庫中的水發(fā)電，由于技術(shù)成熟，抽水儲能鋰離子電池電站已成為電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的儲能鋰離子電池技術(shù)，目前我國在建的抽水儲能電站裝機(jī)約11400MW，預(yù)計(jì)至2010年底抽水儲能鋰離子電池電站的總裝機(jī)可到17500MW左右。

壓縮空氣儲能鋰離子電池電站是一種調(diào)峰用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠，重要利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電力壓縮空氣，并將其儲藏在典型儲氣壓力為7.5MPa的高壓密封設(shè)施內(nèi)，在用電高峰釋放出來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。世界上第一個(gè)商業(yè)化CAES電站是1978年在德國建造的Huntdorf電站，裝機(jī)容量為290MW，換能效率77%，運(yùn)行至今，累計(jì)啟動超過7000次，重要用于熱備用和平滑負(fù)荷。和抽水儲能鋰離子電池電站相比，CAES電站選址靈活，它不需建造地面水庫，地形條件容易滿足，目前壓縮空氣儲能鋰離子電池電站已經(jīng)在一些發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用。

飛輪儲能鋰離子電池，是通過機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)充放電。它是以高速旋轉(zhuǎn)的飛輪鐵芯作為機(jī)械能量儲存的介質(zhì)，利用電動/發(fā)電機(jī)和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)來控制能量的輸入和輸出。飛輪儲能鋰離子電池對制作飛輪的原材料和技術(shù)要求很高，直到20世紀(jì)90年代才得以飛速發(fā)展，用于不間斷電源應(yīng)急電源（EPS）、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制等領(lǐng)域。