能量收集市场

市场定义

能量收集是从太阳能、热能、机械能或电磁能等来源捕获环境能量并将其转换为可用电能的过程。它涵盖压电、光伏、热电和电磁系统等技术。

它包括为低能耗设备、无线传感器、可穿戴电子产品、远程监控系统和物联网 (IoT) 设备供电的应用。

能量收集市场概述

2024年，全球能量收集市场规模为6.541亿美元，预计将从2025年的7.030亿美元增长到2032年的12.492亿美元，预测期内复合年增长率为8.56%。对可持续和可再生能源解决方案日益增长的需求推动了市场的发展，这些解决方案减少了对传统电池的依赖并支持长期环境目标。

由于能量转换技术的进步，市场也在不断扩大，包括开发高效压电和热电材料，这些材料可以更有效地从环境来源收集能量，用于各种应用。

主要市场亮点：

1. 2024 年，全球能量收集行业的产值达到 6.541 亿美元。
2. 预计2025年至2032年该市场将以8.56%的复合年增长率增长。
3. 2024年北美市场份额为36.55%，估值为2.391亿美元。
4. 2024 年太阳能领域的收入为 1.447 亿美元。
5. 到2032年，电源管理集成电路领域预计将达到5.445亿美元。
6. 预计工业领域在预测期内的复合年增长率将达到 10.25%。
7. 亚太地区预计在预测期内复合年增长率为 9.83%。

能量收集市场的主要公司包括 STMicroElectronics、Analog Devices, Inc、Texas Instruments Incorporated、EnOcean GmbH、Powercast、e-peas SA、Nexperia、Silicon Laboratories、Infineon Technologies AG、Qorvo, Inc、Advanced Linear Devices, Inc、ZF Friedrichshafen AG、Cedrat Technologies、Physik Instrumente (PI) GmbH & Co 和 Kinergizer。

增强型地热系统的扩展通过增加可再生热能的获取来推动能量收集市场。这推动了将地热和环境热量转化为可用电力的技术的发展，支持消费电子产品和智能基础设施领域的自供电传感器、物联网设备和工业监控应用。

• 美国能源部报告的目标是，到 2035 年将成本降低 90% 至每兆瓦时 45 美元，从而使增强型地热系统成为广泛的可再生能源选择，支持采用可持续和可再生能源解决方案，并鼓励开发低成本环境能量收集技术。

市场驱动力

对可持续和可再生能源解决方案的需求不断增加

市场的主要驱动力是由于能源消耗的增加和经济的增长，对可持续和可再生能源解决方案的需求不断增加。

组织和消费者正在采用能量收集设备，从光、振动或热源中捕获环境能量，为低能耗电子设备提供动力。人们对自供电、节能技术的日益关注正在促使能量收集解决方案得到更广泛的采用。

• 2025 年 3 月，印度政府报告称，2023-24 财年一次能源供应总量 (TPES) 增长了 7.8%，达到 9,03,158 KToE，反映出能源需求不断增长，并推动了可持续和可再生能源解决方案的采用。

市场挑战

能量收集系统的初始成本较高

能量收集市场的一个关键挑战是与先进能量收集系统相关的高昂初始成本。开发这些系统需要专用材料、柔性光伏或压电模块的精确制造以及与超低功耗电子设备的集成。这些因素增加了前期费用，并可能限制中小企业的采用。

为了应对这一挑战，市场参与者正在专注于开发更具成本效益的材料和可扩展的制造技术。他们正在设计模块化、灵活且紧凑的能量收集设备，以降低制造复杂性。

此外，公司正在投资研究以提高能源转换效率，从而开发出更小、成本更低的系统，这些系统可以提供与更大、更昂贵的设备相媲美的可靠性能。

市场趋势

微电子能量收集的小型化

市场的一个主要趋势是能量收集设备的小型化以集成到微电子应用中。开发人员正在设计紧凑的模块，从光、振动或热源中捕获环境能量，为微控制器和传感器等低能耗设备供电。

这使得物联网设备、智能传感器和可穿戴的电子产品。这些创新正在推动能量收集在工业、医疗、消费和智能基础设施应用中得到更广泛的采用，支持更高效、无电池的设备设计。

• 2024年3月，意法半导体推出了新一代超低功耗微控制器，能耗降低高达50%。这些 MCU 使设备能够仅通过小型光伏电池等能量收集系统运行，支持智能建筑、物联网设备和智能传感器中的应用，同时减少对传统电池的依赖。

能量收集市场报告快照

分割	细节
按能源来源	太阳的,热能、振动、其他
按组件	传感器、电源管理集成电路、储能系统、传感器和执行器
按申请	消费电子产品、工业、汽车和运输、其他
按地区	北美：美国、加拿大、墨西哥
	欧洲：法国、英国、西班牙、德国、意大利、俄罗斯、欧洲其他地区
	亚太：中国、日本、印度、澳大利亚、东盟、韩国、亚太其他地区
	中东和非洲：土耳其、阿联酋、沙特阿拉伯、南非、中东和非洲其他地区
	南美洲：巴西、阿根廷、南美洲其他地区

市场细分：

• 按能源（太阳能、热能、振动等）划分：由于太阳能设备的采用不断增加以及对可再生能源解决方案的日益关注，太阳能细分市场在 2024 年收入为 1.447 亿美元。
• 按组件（传感器、电源管理集成电路、能量存储系统以及传感器和执行器）划分：电源管理集成电路领域在优化能量转换和存储效率方面发挥着关键作用，因此到 2024 年将占据 45.34% 的市场份额。
• 按应用（消费电子、工业、汽车和运输及其他）：在电动和自动驾驶汽车中能量收集技术不断部署的支持下，到 2032 年，汽车和运输领域预计将达到 4.495 亿美元。

能量收集市场区域分析

按地区划分，全球市场分为北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及南美。

2024年，北美能量收集市场份额占全球市场的36.55%，估值为2.391亿美元。这种主导地位归因于该地区越来越多地采用支持物联网的设备，例如智能可穿戴设备和工业无线传感器，这刺激了对自供电技术的需求，这些技术可减少电池依赖并最大限度地降低维护成本。

政府增加对该地区可再生能源计划和智慧城市项目的投资，进一步加强了能量收集解决方案的采用。

此外，由于人们日益关注将可持续电力技术集成到日常设备中以提高能源效率，该市场正在进一步增长。新产品设计的目标是消除一次性电池并延长设备生命周期。

这推动了基于物联网的解决方案和低功耗无线设备在医疗保健、安全和工业监控等领域的采用，从而推动了该地区的市场扩张。

• 2024 年 11 月，美国 SMK Electronics Corporation 推出了自给式电源纽扣电池模块，这是第一个为取代消费电子产品中的 CR2032 纽扣电池而开发的能量收集解决方案。该模块捕获并存储环境能量，为设备可持续供电。

亚太地区在预测期内的复合年增长率预计为 9.83%。这一增长归因于该地区能量收集设备的部署不断增加。

超低电流电源管理 IC 的推出可利用室内光和体热等环境能源为小型可充电电池高效充电。制造商正在使物联网传感器、蓝牙跟踪器和遥控器能够自主运行，同时降低功耗并提高设备可靠性。

此外，市场参与者对节能组件的投资正在支持能量收集设备在消费电子产品、工业监控和智能基础设施中的广泛采用。 这些因素正在推动对能量收集设备的需求，并促进亚太地区的市场增长。

• 2025 年 4 月，Asahi Kasei Microdevices 推出了用于能量收集的 AP4413 系列超低电流管理 IC。 PMIC 可利用室内光和体热等环境能源对小型可充电电池进行高效充电，支持物联网传感器、蓝牙跟踪器和遥控器，同时最大限度地降低功耗并确保可靠的自主运行。

监管框架

• 在美国，联邦能源管理委员会（FERC）对市场进行监管。 FERC 负责监督许可、环境合规性和电网稳定性，支持可持续能源计划和全国范围内能量收集技术的采用。
• 在中国国家能源局（NEA）制定和实施国家能源政策，重点关注太阳能、风能和生物质能等可再生能源。它负责监督能源基础设施的规划、开发和监管，确保能源收集项目符合经济和环境目标。
• 在印度新能源和可再生能源部 (MNRE) 促进印度各地的可再生能源开发，包括太阳能、风能和生物质能项目。它提供政策框架、财政激励和监管监督。

竞争格局

能量收集市场的主要参与者正在建立战略合作伙伴关系和收购，以加强其技术组合并加速产品开发。

他们专注于将超低功耗微控制器与先进的能量收集模块（例如柔性光伏和有机光伏（OPV）解决方案）集成。市场参与者正在开发灵活的光伏解决方案，捕捉环境光并将能量存储在紧凑的薄膜上。

• 2024 年 4 月，Dracula Technologies 与意法半导体合作，将其有机光伏 (OPV) 模块与 STM32U0 超低功耗微控制器集成。 OPV 模块收集环境光并将能量存储在单个柔性薄膜上，使工业、医疗、智能电表和消费设备无需传统电池即可运行。

能量收集市场的主要公司：

• 意法半导体
• 模拟器件公司
• 德州仪器公司
• EnOcean有限公司
• 威力卡斯特
• 豌豆SA
• 安世半导体
• 硅实验室
• 英飞凌科技股份公司
• Qorvo 公司
• 先进线性器件公司
• 采埃孚腓特烈港股份公司
• 塞德拉科技
• 物理仪器 (PI) 有限公司
• 激能器

最新进展（产品发布）

• 2025年3月意法半导体推出了用于能量收集应用的 STM32U3 超低功耗微控制器，使公用事业仪表、医疗保健设备、工业传感器和可穿戴设备中的设备能够利用来自太阳能或热电源的最小环境能量运行。