에너지 수확 시스템 시장

시장 정의

시장은 태양광, 열, 운동 또는 전자기 에너지와 같은 외부 소스로부터 주변 에너지를 포착하여 사용 가능한 전력으로 변환하는 기술과 솔루션에 중점을 두고 있습니다. 이러한 시스템은 주로 저에너지 전자 장치에 전력을 공급하는 데 사용되어 배터리나 외부 전원 공급 장치와 같은 기존 전원에 대한 의존도를 줄입니다.

시장에는 변환기, 전력 관리 회로 및 에너지 저장 장치를 포함한 광범위한 구성 요소가 포함됩니다. 이 보고서는 예측 기간 동안 시장 성장에 영향을 미치는 중요한 추진 요인, 산업 동향, 지역 개발 및 규제 프레임워크를 조사합니다.

에너지 수확 시스템 시장개요

전 세계 에너지 수확 시스템 시장 규모는 2024년 4억 8,350만 달러로 평가되었으며, 2025년 5억 3,160만 달러에서 2032년까지 1억 1,040만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 10.75%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

이러한 성장은 IoT 및 무선 센서 네트워크의 급속한 확장으로 인해 산업, 소비자 및 의료 애플리케이션 전반에 걸쳐 자체 전원 공급 및 유지 관리가 필요 없는 전자 시스템에 대한 수요가 증가했기 때문입니다. 원격 위치에서 안정적인 에너지원에 대한 필요성은 시장 확장에 더욱 기여하고 있습니다.

에너지 수확 시스템 산업에 종사하는 주요 회사로는 EnOcean GmbH, STMicroelectronics, Powercast Corporation, Cedrat Technologies, Fujitsu Laboratories Ltd, Analog Devices, Inc., Texas Instruments Incorporated, Advanced Linear Devices, Inc., Microchip Technology Inc., Mide Technology Corp., Renesas Electronics Corporation., Infineon Technologies AG, Friedrichshafen AG, Qorvo, Inc 및 Murata Manufacturing Co., Ltd.가 있습니다.

또한 압전, 열전, 광전지 에너지 수확 기술의 기술 발전과 함께 에너지 효율성과 지속 가능성에 대한 강조가 시장 성장을 주도하고 있습니다. 에너지 수확 시스템을 소형 저전력 장치에 통합하고 여러 부문에 걸쳐 스마트 기술을 채택하는 것도 시장 성장에 기여합니다.

• 2025년 1월, Nexperia는 보드 공간과 BOM 비용을 줄이도록 설계된 에너지 하베스팅용 인덕터 없는 전원 관리 IC NEH71x0 시리즈를 출시했습니다. 이 컴팩트한전력 관리 집적 회로(PMIC)저전력 IoT 장치에 이상적이며 높은 효율성으로 에너지 수확, 배터리 충전, 배터리 없는 작동을 지원합니다.

주요 하이라이트

1. 2024년 에너지 하베스팅 시스템 산업 규모는 4억 8,350만 달러로 평가됐다.
2. 시장은 2025년부터 2032년까지 CAGR 10.75%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북미는 2024년 시장 점유율 34.09%, 평가액 1억 6,480만 달러를 기록했습니다.
4. 조명 부문은 2024년에 1억 7,510만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 센서 부문은 2032년까지 3억 1,210만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
6. 운송 부문은 예측 기간 동안 11.04%의 가장 빠른 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
7. 아시아 태평양 시장은 예측 기간 동안 CAGR 11.78%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

지속 가능하고 재생 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요 증가

에너지 수확 시스템 시장은 산업, 상업, 소비자 부문 전반에 걸쳐 지속 가능하고 재생 가능한 에너지 솔루션에 대한 전 세계적인 관심이 높아지면서 꾸준히 확장되고 있습니다. 환경에 대한 인식이 높아지고 탄소 중립을 향한 전 세계적인 변화로 인해 정부와 조직은 청정 에너지 기술을 채택하게 되었습니다.

이러한 노력은 화석 연료에 대한 의존도를 줄이고 장기적인 생태학적 영향을 제한하는 것을 목표로 합니다. 에너지 수확 시스템은 태양열, 열, 운동과 같은 주변 에너지를 포착하여 사용 가능한 전력으로 변환함으로써 이러한 지속 가능성 목표를 지원하며, 기존 에너지원에 대한 안정적이고 유지 관리가 필요 없는 대안을 제공합니다.

더욱이, 에너지 효율을 촉진하는 규제 프레임워크와 그린 인프라 및 스마트 기술에 대한 투자 증가는 에너지 수확 솔루션의 통합을 더욱 가속화하여 시장 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.

• 2024년 3월, e-peas와 Epishine은 e-peas의 PMIC 전문 지식과 Epishine의 실내 태양전지를 결합하여 에너지 효율적인 가전 제품을 향상시키기 위해 파트너십을 맺었습니다. 이번 협력의 목적은 향상된 장치 성능과 지속 가능성을 위해 에너지 수확 및 전력 관리를 최적화하는 것입니다.

시장 도전

일관성이 없고 신뢰할 수 없는 에너지원

일관되지 않고 신뢰할 수 없는 주변 에너지원은 에너지 수확 시스템 시장에 중요한 과제를 제시합니다. 이러한 시스템의 효율성은 빛, 열, 진동 또는 무선 주파수와 같은 외부 에너지 입력의 가용성과 안정성에 의해 직접적인 영향을 받기 때문입니다.

이러한 에너지원은 종종 간헐적이며 환경 조건에 따라 달라집니다. 예를 들어 태양 에너지는 실내보다 실외에서 또는 흐린 날씨에 더 많이 사용되는 경향이 있는 반면, 진동 기반 수확은 일관되게 발생하지 않을 수 있는 기계적 움직임에 의존합니다. 

이러한 가변성으로 인해 특히 산업용 모니터링 시스템이나 의료용 웨어러블과 같이 지속적인 작동이나 높은 신뢰성이 필요한 애플리케이션의 경우 일관된 전원 공급을 보장하기가 어렵습니다. 에너지 입력에 대한 예측 가능성이 부족하면 성능에 영향을 미치고 시스템 설계 및 에너지 예산 책정이 복잡해집니다. 즉, 모든 시스템 구성 요소가 사용 가능한 전력 제약 내에서 안정적으로 작동하도록 제한된 에너지 자원을 계획하고 관리하는 프로세스입니다.

이 문제를 해결하기 위해 주요 기업에서는 단일 에너지원의 단점을 보완하기 위해 여러 에너지원을 결합하는 하이브리드 에너지 수확 접근 방식을 점점 더 많이 채택하고 있습니다.

슈퍼 커패시터 또는 재충전 가능한 배터리와 같은 효율적인 에너지 저장 구성 요소를 통합하면 에너지 가용성이 낮은 기간 동안 임시 에너지 저장 및 완충 전력 공급이 가능합니다.또한, 에너지 사용을 최적화하고 작동 수명을 연장하기 위해 초저전력 전자 장치 및 지능형 전력 관리 회로가 채택되고 있습니다.

고급 에너지 인식 알고리즘은 에너지 입력 수준에 따라 시스템 활동을 동적으로 조정하여 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 재료 및 소형화된 부품의 지속적인 혁신과 결합된 이러한 전략은 에너지 수확 시스템을 더욱 강력하게 만들고 변화하는 환경 조건에 적응할 수 있도록 합니다.

시장 동향

IoT 및 스마트 장치와의 통합

에너지 수확 시스템 시장의 주요 추세는 IoT와 스마트 기기를 통합하여 자율적이고 보다 효율적인 전력 관리 솔루션을 구현하는 것입니다.현대 에너지 수확 시스템에는 빛, 열, 동작과 같은 주변 에너지를 지속적으로 포착하고 이를 사용 가능한 전력으로 변환하여 IoT 장치 및 스마트 센서를 유지하는 고급 센서와 저전력 전자 장치가 통합되어 있습니다.

이러한 시스템은 에너지 가용성 및 장치 성능에 대한 실시간 모니터링을 지원하므로 에너지 사용을 최적화하고 장치 수명을 연장하는 적응형 전원 관리가 가능합니다.

• 2023년 4월, Matrix Industries는 Torex Semiconductor와 제휴하여 IoT 및 웨어러블 장치용 에너지 수확 솔루션을 발전시켰습니다. 이번 협력을 통해 Matrix의 열전 발전기와 Torex의 초저전력 PMIC가 통합되었습니다. 이를 통해 산업용 IoT와 같은 분야에서 배터리가 없고 유지 관리가 적은 애플리케이션을 지원하는 참조 설계가 생성됩니다.스마트 농업.

IoT 플랫폼과의 통합으로 원활한 통신 및 데이터 교환이 더욱 가능해지며, 원격 진단이 용이해지고 배터리 교체나 수동 유지 관리의 필요성이 줄어듭니다. 또한, 컴팩트하고 에너지 효율적인 수확 모듈의 설계는 자체 구동되고 연결된 생태계의 개발을 촉진하고 있습니다.

사물 인터넷(IoT)이 다양한 분야에서 계속 성장함에 따라 에너지 하베스팅과 스마트 기술의 통합은 향상된 신뢰성, 에너지 효율성 및 최신 장치 네트워크의 장기적인 운영에 기여하고 있습니다.

• 2025년 5월, Asahi Kasei Microdevices는 에너지 수확 애플리케이션을 위한 초저전류 전력 관리 IC AP4413 시리즈를 출시했습니다. 이 PMIC는 IoT 센서 및 Bluetooth 추적기에 이상적이며 52nA의 낮은 전류로 효율적인 배터리 충전을 가능하게 합니다.

에너지 수확 시스템 시장 보고서 스냅샷

시장 세분화

• 기술별(조명, 진동, 열 및 무선 주파수): 조명 부문은 실내 및 실외 에너지 수확 애플리케이션에 광전지 기술이 널리 채택되어 2024년에 1억 7,510만 달러를 벌었습니다.
• 구성 요소별(센서, 트랜스듀서, 저장 장치, 전원 관리 IC(PMIC) 및 기타): 센서 부문은 자체 전원 감지 솔루션이 필요한 산업, 자동차 및 스마트 인프라 애플리케이션 전반에 걸쳐 무선 센서 네트워크의 배포가 증가함에 따라 2024년 시장의 28.08%를 차지했습니다.
• 애플리케이션별(산업, 소비자 기술, 보안, 운송, 주택 및 빌딩 자동화 등): 신뢰할 수 있는 배터리 없는 전력 솔루션을 요구하는 원격 모니터링, 예측 유지 관리 및 자동화 프로세스에서 에너지 수확 시스템의 채택이 증가함에 따라 산업 부문은 2032년까지 2억 7,700만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

에너지 수확 시스템 시장지역분석

지역에 따라 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 남미로 분류되었습니다.

2024년 북미 에너지 하베스팅 시스템 시장 점유율은 1억 6,480만 달러로 평가되어 약 34.09%를 기록했습니다. 이러한 우위는 이 지역의 첨단 기술 인프라, IoT 및 스마트 장치의 조기 채택, 산업 자동화 및 스마트 빌딩 솔루션에 대한 막대한 투자에 기인합니다.에너지 효율성을 촉진하고 지속 가능한 기술에 대한 지원을 촉진하는 정부 이니셔티브는 시장 확장을 더욱 촉진하고 있습니다.

또한, 지역 전역의 주요 시장 참여자와 R&D 허브의 존재는 에너지 수확 시스템의 지속적인 혁신과 상용화를 촉진하여 시장 성장을 주도하고 있습니다.또한 의료, 국방, 운송 부문 전반에 걸쳐 배터리가 필요 없는 무선 기기에 대한 수요가 증가하면서 북미 시장이 더욱 성장하고 있습니다.

아시아 태평양 지역의 에너지 수확 시스템 산업은 예측 기간 동안 11.78%의 강력한 CAGR로 크게 성장할 준비가 되어 있습니다. 이러한 성장은 중국, 인도, 동남아시아 등 빠르게 발전하는 경제에서 에너지 효율적인 기술에 대한 수요가 증가함에 따라 촉진됩니다.

또한 이 지역의 산업 자동화에 대한 관심이 높아지고 스마트 시티 이니셔티브가 확대되고 무선 센서 네트워크가 배포됨에 따라 안정적이고 유지 관리가 필요 없는 전력 솔루션에 대한 필요성이 커지고 있습니다. 청정 에너지 채택 및 지속 가능성 목표를 지원하는 정부 프로그램은 운송, 환경 모니터링 및 가전 제품 전반에 걸쳐 에너지 수확 시스템의 통합을 더욱 가속화하고 있습니다.

또한 지역 전자 제조 생태계의 확장과 R&D에 대한 지속적인 투자로 아시아 태평양 전역에서 혁신적인 에너지 수확 솔루션의 개발 및 가용성이 향상되고 있습니다.

• 2025년 5월, 인도 과학기술부는 JNCASR(Jawaharlal Nehru 첨단 과학 연구 센터)의 연구원들이 기계 에너지를 수확하여 수소 연료를 생산하는 비용 효율적이고 금속이 없는 유기 촉매를 개발했다고 발표했습니다. 이 촉매는 페리유전성 정렬을 사용하여 전하 분리를 향상시켜 효율적인 압전촉매 물 분해를 가능하게 합니다.

규제 프레임워크

• 에너지 하베스팅 전원은 저전력 애플리케이션용 에너지 하베스팅 시스템에 사용되는 전원의 전기 성능, 신뢰성 및 안전성을 테스트하고 평가하기 위한 표준화된 방법을 제공하는 국제전기기술위원회(IEC) 표준 IEC 62431에 따라 전 세계적으로 규제됩니다.
• 유럽 ​​연합에서 에너지 수확 시스템과 그 구성 요소는 환경에 미치는 영향을 최소화하고 지속 가능한 제품 수명주기 관리를 촉진하기 위해 전자 폐기물의 수집, 재활용 및 환경적으로 건전한 처리에 대한 요구 사항을 설정하는 WEEE(폐전기전자제품) 지침 2012/19/EU에 따라 규제됩니다.

경쟁 환경

에너지 수확 시스템 산업은 기존 회사와 신생 기업이 혼합된 적당히 통합된 경쟁 환경이 특징입니다. 주요 시장 참가자들은 지속 가능하고 안정적인 전력 솔루션에 대한 수요 증가를 충족하기 위해 기술 발전, 시스템 소형화, 에너지 효율성 향상과 같은 전략을 우선시하고 있습니다.

기업들은 또한 업계 표준을 준수하고 다양한 애플리케이션을 지원하는 소형, 비용 효율적인 고성능 에너지 수확 시스템을 개발하기 위해 R&D에 적극적으로 투자하고 있습니다.

또한, IoT 기기 제조업체 및 스마트 기술 제공업체와의 전략적 협력과 인수합병을 통해 시장 입지를 확대하고 핵심 파트너십을 확보하며 가전제품, 산업 자동화, 헬스케어 등 다양한 부문에 걸쳐 제품 포트폴리오를 확장하고 있습니다.

• 2023년 9월, Sony Semiconductor Solutions는 일상적인 장치에서 방출되는 전자파 잡음으로부터 전력을 포착하는 소형 에너지 수확 모듈을 개발했습니다. 이 기술은 저에너지 IoT 센서에 전력을 공급하고 장치 상태를 모니터링하여 다양한 환경에서 유지 관리 및 오류 감지를 지원합니다.

에너지 수확 시스템 시장의 주요 회사 목록:

• EnOcean GmbH
• ST마이크로일렉트로닉스
• 파워캐스트 주식회사
• Cedrat 기술
• 후지쯔 연구소(주)
• 아날로그 디바이스, Inc.
• 텍사스 인스트루먼트 법인
• 어드밴스드 리니어 디바이스, Inc.
• 마이크로칩 테크놀로지 주식회사
• 미드 테크놀로지 주식회사
• 르네사스 일렉트로닉스 주식회사.
• 인피니언 테크놀로지스 AG
• 프리드리히스하펜 AG
• 코르보, Inc.
• 무라타 제작소(주)

최근 개발(제품 출시)

• 2025년 1월, MOKOSmart와 e-peas는 e-peas의 AEM10941 집적 회로(IC)를 사용하여 태양열로 구동되는 Bluetooth 저에너지(BLE) 위치 앵커인 L01A-EH(에너지 수확)를 출시했습니다. 유지 관리가 적은 추적 및 탐색을 위해 설계되었으며 주변 조명에서 실행되므로 배터리 교체가 필요하지 않습니다.
• 2024년 1월, e-peas SA는 원격 제어 및 무선 키보드용으로 설계된 AEM00920 및 AEM10920 에너지 수확 PMIC를 출시했습니다. 이러한 효율적인 IC는 설계를 단순화하고 비용을 낮추는 소형 패키지에 높은 에너지 변환, 조정 가능한 전력 추적 및 내장된 보호 기능을 모두 제공합니다.
• 2023년 2월, Asahi Kasei Microdevices Corp은 에너지 하베스팅을 위한 저전력 DC-DC 승압 컨버터인 AP4473을 출시했습니다. 주변 열 에너지를 사용하여 배터리가 필요 없는 IoT 장치 및 웨어러블에 전력을 공급하기 위해 저전압을 높입니다. 이를 통해 유지 관리가 줄어들고 자율 운영이 가능해집니다.