MEMS 能量收集设备市场规模

MEMS 能量收集设备市场分析

MEMS 能量收集设备市场预计在预测期内复合年增长率为 6.37%。

在物联网 (IoT) 和互联设备快速发展的推动下，MEMS 能量收集设备行业正在经历重大转型。联网设备的激增是显而易见的，联网可穿戴设备的数量到 2022 年将达到 11.05 亿台，这为能量收集设备解决方案创造了大量机会。物联网采用的激增导致对无需传统电池依赖即可运行的自主电源解决方案的需求增加。 MEMS 传感器技术与能量收集功能的集成使得能够开发更高效、更小型的设备，这些设备可以从各种环境来源捕获能量，包括振动、热g辐射和电磁波。

汽车行业已成为 MEMS 能量收集设备的重要应用领域，特别是随着电动汽车的日益普及。根据国际能源署的数据，电动汽车的市场份额从 2020 年的 4% 大幅增长到 2022 年的 14%，这表明对先进能源管理解决方案的需求不断增长。 2023 年 1 月，WePower Technologies 推出了 Gemns 能量收集发电机产品线，其中包括三种不同的产品，它们利用永磁体和振荡磁体通过电磁感应收集动能。这项创新表明该行业专注于开发适用于各种应用的多样化能量收集设备。

技术创新不断推动市场发展，在能量转换效率和设备小型化方面取得了重大突破。 2023年2月，旭化成微器件推出全新DC-DC STep-up 转换器专为高效能量收集应用而设计，能够升压低电压以实现远程和无电池操作。此类先进解决方案的开发使得能够将能量收集功能集成到日益紧凑的设备中，同时提高整体系统效率。这些技术进步对于无线传感器节点网络中的应用尤其重要，其中连续供电和最低维护要求至关重要。

楼宇自动化领域为 MEMS 能量收集设备提供了重大机会，而便利性是采用的主要驱动力。根据 Hippo Holdings 最近的调查，便利性占所有人群智能家居设备使用率的 46%，突显出对无缝、自供电解决方案的需求不断增长。能量收集技术在楼宇自动化系统中的集成正在促进发展提供更高效、更可持续的建筑管理解决方案，减少对传统电源的依赖，同时实现先进的监控和控制功能。最近的创新进一步支持了这一趋势，例如大阪都立大学研究人员开发的动态放大器增强型压电振动能量收集器，可以将脉冲振动产生的功率放大约 90 倍，同时保持紧凑的外形。此外，微发电的进步正在为楼宇自动化中更可持续的能源解决方案铺平道路。

MEMS 能量收集设备市场趋势

智能城市的发展

快速的城市化趋势，预计到 2050 年将有超过 68% 的人类居住在城市，这正在推动振动能源的采用随着城市转变为智能城市环境，收集设备。钍这些设备对于为智慧城市基础设施所需的广泛传感器和物联网设备网络提供动力变得至关重要，特别是《福布斯》报道称，智慧城市增长潜力的 70% 位于每年投资不足 100 万美元的城市。这为经验丰富的智能解决方案提供商整合其知识并投资全球项目创造了重要机会，特别是在传统电力基础设施可能有限或实施成本高昂的新兴城市中心。

智能城市利用物联网 (IoT) 和信息通信技术 (ICT) 等智能解决方案来维持人类生活质量与环境保护之间的平衡。机器对机器 (M2M) 通信以最少的人为干预变得越来越普遍，智能电网自动化、医疗保健系统、交通网络和环境等应用需要可持续的电源。l 监控。压电 MEMS 能量收集设备的集成为这些系统供电提供了可持续的解决方案，最近的创新成果就证明了这一点，例如大阪都立大学于 2023 年 1 月开发出动态放大器增强型压电振动能量收集器，该设备将脉冲振动的发电性能提高了 90 倍，同时保持了直径仅 2 厘米的紧凑尺寸。

商业应用正在慢慢进入工业应用和家庭自动化设备市场

在对能源效率和智能技术采用的日益重视的推动下，MEMS 能量收集设备在商业应用中的集成势头正在增强，特别是在工业自动化和家庭自动化领域。据近期行业调查显示，便利性占智能家居设备使用的46%所有人口统计数据的全球化，突显了对无缝自动化解决方案不断增长的需求。这些设备越来越多地部署在无线传感器网络中，用于监测温度、湿度、空气质量、占用情况和照明水平等各种参数，同时还为节能 LED 照明系统、智能恒温器、基于区域的 HVAC 控制和安全系统提供动力。

工业领域正在经历工业 4.0 原则实施带来的重大变革，其中 MEMS 能量收集设备在为自主传感器和监控系统提供动力方面发挥着至关重要的作用。这些设备在传统电源不切实际或维护成本高昂的工业应用中特别有价值，例如远程监控系统和大型制造设施。最新技术发展，例如 SiTime Corporation 推出基于先进 MEM 的新型汽车振荡器系列S 技术将于 2023 年推出，展示了这些设备在确保极端条件下可靠运行方面的扩展能力。该技术能够提供自我维持的电力解决方案，同时降低维护成本并提高运营效率，这使其对工业应用和楼宇自动化系统越来越有吸引力。环境能量收集和机械能量收集技术的使用进一步增强了这些应用的潜力，确保有效地从环境中捕获能量。

细分市场分析：按技术

MEMS 能量收集设备市场中的热能收集细分市场

热能收集继续主导 MEMS 能源收割设备市场，到 2024 年将占据约 46% 的市场份额。该细分市场的突出地位是由于其在主要最终用户中的广泛使用行业，包括消费电子、航空航天和国防以及汽车应用。该技术能够从计算机、电话、汽车零部件、航天器和卫星部件等电子设备中回收热能，这使得它对于减少对化石燃料的依赖特别有价值。该细分市场的成功得益于其将废热或温度梯度转化为可用电能的有效性，使其特别适合为无线传感器节点等低功耗电子设备供电。

MEMS 能量收集设备市场中的振动能量收集细分市场

振动能量收集细分市场正在成为市场上最具活力的领域，预计在 2020 年将增长约 8%。 2024-2029。这一增长主要是由于其在汽车应用中越来越多的采用，特别是在轮胎压力监测系统、发动机监测和结构健康监测方面。监控系统。该技术能够通过压电、静电和电磁能量收集机制将机械振动转化为电能，这使得它对于自供电微系统特别有价值。压电材料的最新技术进步和更高效能量转换系统的开发进一步增强了该领域的增长潜力，特别是在无线传感器和物联网设备需要自主电源的应用中。

MEMS 能量收集设备市场技术的剩余部分

市场的剩余部分，包括射频能量收集和其他能量收集技术，在整个生态系统中发挥着至关重要的补充作用。射频能量收集技术在无线电源应用中尤为重要，通过捕获环境射频信号为物联网设备和无线传感器网络提供解决方案。其他能量收集技术包括光能和太阳能采集在内的技术通过提供特定应用中发电的替代方法来促进市场的多样性。这些细分市场在热能或动能收集源可能不易获得的应用中特别有价值，从而确保在不同用例和环境中提供全面的能量收集解决方案。

细分市场分析：按最终用户应用划分

MEMS 能量收集设备市场中的建筑和家庭自动化细分市场

建筑和家庭自动化细分市场在市场中保持主导地位MEMS 能量收集设备市场，到 2024 年将占据约 44% 的市场份额。这一重要的市场份额是由对智能建筑技术的日益重视以及住宅和商业建筑中自动化系统的日益采用所推动的。该细分市场的增长尤为突出用于监测温度、湿度、空气质量、占用率和照明水平等各种参数的无线传感器网络的不断普及推动了这一趋势的发展。 MEMS 能量收集设备越来越多地集成到智能恒温器、基于区域的 HVAC 控制、安全系统和无线安全摄像头中，为这些应用提供可持续的电源解决方案。该细分市场的强劲表现进一步得到楼宇自动化不断增长的趋势的支持，最近的行业调查显示，便利性是主要驱动力，表明便利性占所有人群智能家居设备使用率的近一半。

MEMS 能量收集设备市场的军事和航空航天领域

军事和航空航天领域正在成为 MEMS 能量收集设备市场中增长最快的领域，预计增长率约为 10% 2024-2029 年期间。这个非凡的growth 的推动因素是各种军事和航空航天应用中越来越多地采用能量收集技术，包括士兵系统、无人系统、远程监控和监视以及航天器系统。该领域的扩张在需要自给自足的电源解决方案的应用中尤其引人注目，这些应用适用于传统电源可能不切实际的偏远或交通不便的地点。由于越来越注重为更小、紧凑的军事和航空航天系统开发微型和集成 MEMS 能量收集设备，从而实现更大的灵活性和便携性，这一增长进一步加速。该细分市场在结构健康监测、环境监测和电源管理系统等领域见证了重大技术进步，从而推动了其快速增长轨迹。

最终用户应用中的其余细分市场

MEMS 能量收集设备中的其他重要细分市场该市场包括汽车、工业和消费电子产品，每个市场对市场动态都有独特的贡献。汽车领域通过轮胎压力监测系统、发动机监测和无钥匙进入系统的应用而受到关注。工业部门在制造、过程自动化和物流应用方面取得了实质性进展，特别是在实施工业 4.0 计划方面。消费电子领域正在通过智能手机、可穿戴设备和物联网设备中的应用进行扩展，重点是为便携式电子产品创建自我可持续的电源解决方案。这些细分市场共同展示了 MEMS 能量收集技术在各个行业的多功能性和广泛采用，每种技术都满足特定的能量收集需求并促进整体市场增长。

MEMS 能量收集设备市场地理细分分析

北美 MEMS 能量收集设备市场

到 2024 年，北美 MEMS 能量收集设备市场将占据约 30% 的市场份额，成为全球格局中的重要区域。该地区的主导地位主要得益于其先进的技术基础设施和在物联网开发方面的强大影响力。北美市场的特点是研发方面的大量投资，特别是在无线传感器网络和自主系统等领域。美国凭借其强大的半导体产业以及汽车和消费电子行业越来越多地采用能量收集设备解决方案而引领该地区市场。该地区对可持续能源解决方案的关注以及智慧城市计划的不断实施，为 MEMS 能量收集设备市场创造了有利的条件。此外，主要科技公司和研究机构的存在ch 机构继续推动这一领域的创新。随着楼宇自动化、工业监控和医疗保健领域的应用不断增加，该市场对自供电传感器和设备的需求持续增长，从而进一步增强了市场。

欧洲 MEMS 能量收集设备市场

欧洲 MEMS 能量收集设备市场呈现持续增长，2019 年至 2024 年增长率约为 5%，反映了该地区对可持续技术采用的坚定承诺。欧洲市场的特点是其强大的监管框架支持节能技术和环境可持续发展举措。该地区的市场动态受到德国和法国等国家强大的工业自动化领域的影响，MEMS 能量收集设备在这些国家得到了广泛的应用。欧洲制造商已成为开发创新能源领域的领导者投资解决方案，特别是在汽车和工业应用领域。该地区对绿色技术和可再生能源的重视为市场扩张创造了有利的环境。此外，汽车和航空航天工业的强劲发展推动了这些设备在各种传感和监控应用中的采用。该市场还受益于学术机构和行业参与者之间的广泛合作，促进持续创新和技术进步。

亚太地区MEMS能量收集设备市场

亚太地区MEMS能量收集设备市场有望强劲扩张，预计2024年至2029年增长率约为8%。该地区的市场受到快速工业化和各行业越来越多地采用物联网技术的推动。中国、日本、韩国等国家处于技术创新的前沿，特别是广泛应用于消费电子和汽车应用。该地区的制造能力和具有成本效益的生产环境吸引了对 MEMS 技术开发的大量投资。该市场的特点是政府对清洁能源计划和智慧城市项目的大力支持，这为 MEMS 能量收集设备应用创造了大量机会。对工业自动化和智能制造的日益关注进一步加速了市场增长。此外，从环境监测到工业控制系统等各种应用中越来越多地采用无线传感器网络，继续推动该地区的市场扩张。

世界其他地区的MEMS能量收集设备市场

世界其他地区，包括中东、非洲和拉丁美洲，是MEMS能量收集设备的新兴市场，具有巨大的增长潜力。这些地区物联网和智能技术的采用越来越多，特别是在城市发展和工业应用中。该市场是由基础设施现代化投资不断增长以及偏远地区对可持续能源解决方案的需求推动的。中东国家特别关注智慧城市计划和工业自动化，为 MEMS 能量收集设备应用创造机会。拉丁美洲国家对这些用于农业和环境监测应用的技术表现出越来越大的兴趣。该市场的特点是人们对节能解决方案的认识不断提高，以及电力基础设施有限的地区对自主电源的需求。此外，这些地区的石油和天然气行业为在监测和控制应用中实施 MEMS 能量收集设备提供了巨大的机会。

MEMS 能量收集设备行业概览

MEMS 能量收集设备市场的顶级公司

MEMS 能量收集设备市场拥有 EnOcean GmbH、STMicroElectronics、Coventor (Lam Research)、Analog Devices、ABB、Cymbet Corp 和 Micropelt 等知名企业，处于领先地位创新与发展。公司正致力于提高研发能力，开发下一代能量收集设备，特别是在热电、振动和射频能量收集技术等领域。与半导体制造商、研究机构和最终用户的战略合作伙伴关系对于产品开发和市场拓展至关重要。运营敏捷性通过制造流程与设计能力的集成得以体现，同时公司越来越多地投资于自动化和工业 4.0 技术，以提高生产效率。效率。市场领导者正在通过分销网络和战略联盟扩大其地域影响力，特别是在对节能解决方案的需求不断增长的新兴市场。

以强大的技术为重点的整合市场

MEMS 能量收集设备市场呈现出由全球技术集团和专业制造商主导的适度整合的结构。意法半导体和ABB等大型供应商利用其广泛的研发能力、成熟的分销网络和强大的财务资源来保持市场领先地位。这些公司通常进行后向和前向整合，拥有强大的创收能力，同时提供整个价值链的全面解决方案。该市场还拥有 EnOcean 和 Cymbet 等专业参与者，他们专注于特定能量收集领域的利基应用和创新解决方案。

业界见证了旨在获取技术和市场扩张的战略并购，例如 Lam Research 收购 Coventor。公司越来越多地与研究机构和大学建立合作伙伴关系，以提高技术能力并开发创新解决方案。市场结构鼓励设备制造商和最终用户之间的合作，特别是在工业自动化和楼宇管理应用方面，从而产生定制解决方案和长期供应协议。区域参与者正在逐渐崛起，特别是在亚太地区，专注于特定应用领域和当地市场需求。

创新和定制推动市场成功

MEMS 能量收集设备市场的成功越来越依赖于公司开发创新的、特定于应用的解决方案同时保持成本竞争力的能力。现任球员必须f注重持续的研发投资，特别是在提高能源转换效率和缩小外形尺寸方面。公司需要加强其知识产权组合，同时开发可针对不同应用进行定制的模块化产品平台。与半导体制造商建立牢固的关系并维持强大的供应链对于可持续增长至关重要，特别是考虑到该行业对专用材料和制造工艺的依赖。

市场竞争者可以通过专注于物联网、可穿戴设备和智能建筑等新兴应用来赢得市场，而老牌厂商在这些领域的影响力可能较少。成功因素包括为特定垂直行业开发专门的解决方案、与系统集成商建立战略合作伙伴关系以及与最终用户保持密切关系以了解不断变化的需求。公司还必须考虑潜在的监管影响，特别是遵守环境标准和能源效率要求，同时解决最终用户集中于特定行业的挑战。提供全面解决方案（包括软件和服务以及硬件产品）的能力对于市场成功将变得越来越重要。微型发电技术的兴起预计也将在塑造未来市场动态方面发挥关键作用。