Mercato dell’energy harvesting in Nord America Dimensioni e quota 2025 - 2034

Dimensione del mercato della raccolta di energia in Nord America

La dimensione del mercato della raccolta di energia in Nord America era valutata a 226,2 milioni di dollari USA nel 2024 e si stima che raggiungerà 493,5 milioni di dollari USA entro il 2034, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) dell'8,6% dal 2025 al 2034. Le industrie stanno adottando sempre più le tecniche di raccolta di energia per ridurre la dipendenza dalle batterie e contenere i costi di manutenzione dei sensori remoti e dei dispositivi wireless.
 

Nel 2023, il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) ha annunciato un investimento di 266 milioni di dollari USA attraverso il Rural Energy for America Program (REAP). Questo finanziamento sostiene le imprese rurali e gli agricoltori nell'adozione di tecnologie per le energie rinnovabili, inclusi i sistemi fotovoltaici solari, al fine di ridurre i costi energetici e migliorare la resilienza operativa.
 

Gli incentivi governativi per le tecnologie basate sulle energie rinnovabili stanno accelerando la crescita del mercato e favorendo un'adozione diffusa di pratiche sostenibili. Le politiche che promuovono la neutralità carbonica incoraggiano le imprese a integrare i sistemi di raccolta di energia nelle infrastrutture intelligenti e nei sistemi di gestione degli edifici. Ad esempio, l'Inflation Reduction Act del 2022 ha destinato 369 miliardi di dollari USA alle iniziative per l'energia pulita e la riduzione delle emissioni. Questa legge prevede crediti d'imposta per i progetti di energia rinnovabile, comprese le installazioni solari, e mira a ridurre fino al 42% le emissioni di gas serra degli Stati Uniti entro il 2030.
 

La crescente diffusione dei dispositivi IoT nelle città intelligenti e nel settore sanitario sta inoltre sostenendo la domanda di soluzioni per la raccolta di energia. Questi sistemi consentono l'impiego di sensori autoalimentati per la raccolta di dati in tempo reale, eliminando la necessità di cablaggi e migliorando la scalabilità. Nell'aprile 2023, l'amministrazione Biden-Harris ha annunciato un investimento di 82 milioni di dollari USA per rafforzare la produzione e il riciclo nazionali di pannelli solari. Questa iniziativa sostiene lo sviluppo di sistemi di raccolta di energia essenziali per alimentare i dispositivi IoT nelle città intelligenti e nelle applicazioni sanitarie.
 

I progressi nei materiali ad alta efficienza energetica e nei componenti miniaturizzati stanno migliorando le prestazioni dei sistemi. Tassi di conversione energetica più elevati e costi ridotti stanno rendendo queste soluzioni più accessibili alle imprese di minori dimensioni. Le aziende si stanno concentrando sulla durata e sull'affidabilità, ampliando l'impiego delle tecnologie di raccolta di energia in ambienti difficili. Ad esempio, nel 2023, i verbali NIST IoTAB hanno raccomandato attività federali di ricerca e sviluppo (R&D) per sistemi miniaturizzati e durevoli di raccolta di energia, nonché per microsistemi piezoelettrici e termoelettrici, evidenziando una riduzione superiore al 50% delle esigenze di manutenzione.
 

Nell'aprile 2025, il presidente Trump ha introdotto dazi che comprendevano un'imposta di base del 10% e aliquote più elevate per alcuni Paesi. Questi dazi hanno aumentato i costi dei semiconduttori e dei metalli delle terre rare, essenziali per i sistemi di raccolta di energia del Nord America. I produttori che dipendono da queste importazioni stanno sostenendo spese maggiori per componenti quali sensori di vibrazione e moduli termoelettrici. Di conseguenza, ciò potrebbe causare ritardi nelle implementazioni dell'IoT industriale o determinare prezzi più elevati per le soluzioni di automazione degli edifici. Queste sfide potrebbero frenare la crescita del mercato a causa della riduzione dell'accessibilità economica.
 

Tendenze del mercato della raccolta di energia in Nord America

sensori industriali. Un numero crescente di dispositivi è ora in grado di raccogliere energia dall'ambiente circostante, riducendo la dipendenza dalle batterie e consentendo un funzionamento senza manutenzione sia nelle aree urbane sia in quelle remote. Nel gennaio 2023, il Building Technologies Office del DOE ha evidenziato che sistemi hardware efficienti per il rilevamento e la comunicazione, dotati di raccolta integrata dell'energia, possono garantire un'alimentazione duratura e senza manutenzione per le implementazioni di EMCS negli edifici.
 

Sta crescendo l'interesse per i sistemi ibridi che combinano fonti di energia solare, termica e cinetica per fornire un'alimentazione costante. Molti settori si stanno concentrando su queste soluzioni multi-fonte per affrontare i problemi legati alla disponibilità discontinua dell'energia, aumentando così l'affidabilità in ambiti quali l'automazione degli edifici e il monitoraggio ambientale. Ad esempio, nel quadro dei finanziamenti del 2023, il programma Solar-Thermal Fuels del DOE EERE ha portato avanti un sistema brevettato di accumulo dell'energia termica, in grado di fornire 1 MW di calore termico per un massimo di 12 ore, aprendo la strada all'integrazione di microreti solari-termiche-cinetiche.
 

Con la riduzione delle dimensioni e l'aumento dell'efficienza dei componenti per la raccolta dell'energia, questi ultimi vengono adottati nelle tecnologie indossabili e nei dispositivi medici. Questi design compatti supportano sistemi e sensori sanitari autoalimentati, rispondendo alla domanda di prodotti portatili e sostenibili dal punto di vista ambientale nei settori dell'elettronica di consumo e dell'assistenza sanitaria. Ad esempio, nel 2023, il bando CHIPS NAPMP NOFO 2 del NIST ha richiesto lo sviluppo di moduli integrati per la raccolta dell'energia, dotati di accumulo locale, per alimentare nodi sensore di dimensioni inferiori a cm³, destinati ad applicazioni indossabili in ambito medico e industriale.
 

Gli investimenti in ricerca e sviluppo stanno aumentando per migliorare l'efficienza dell'accumulo e della conversione dell'energia. I progressi nei materiali, tra cui le pellicole piezoelettriche e i generatori termoelettrici, stanno riducendo i costi e rendendo queste soluzioni accessibili sia alle piccole imprese sia ai progetti di reti elettriche intelligenti su larga scala. Ad esempio, nel 2024, la roadmap Energy Efficiency Scaling for Two Decades (EES2) del DOE si è impegnata a ottenere un miglioramento di 1.000× dell'efficienza energetica della microelettronica, dando priorità alla ricerca e sviluppo sulle pellicole piezoelettriche e sui generatori termoelettrici per migliorare i tassi di conversione e ridurre i costi.
 

Analisi del mercato della raccolta dell'energia in Nord America

Per comprendere le tendenze chiave

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• Il mercato della raccolta dell'energia in Nord America era valutato a 215,3 milioni di dollari USA nel 2022, 219,7 milioni di dollari USA nel 2023 e 226,2 milioni di dollari USA nel 2024. Segmentato per fonte, il mercato comprende l'energia solare, l'energia da vibrazioni e cinetica, l'energia termica e la radiofrequenza (RF).
   
• Il segmento dell'energia solare era valutato a 77,9 milioni di dollari USA nel 2024. L'energia solare è in primo piano grazie al suo ampio utilizzo nei dispositivi IoT (Internet of Things) per esterni e nei sistemi di automazione degli edifici. I costi dei sistemi fotovoltaici sono diminuiti significativamente, anche grazie agli incentivi governativi per le energie rinnovabili. Ad esempio, tra il 2010 e il 2023, il costo di generazione dell'energia solare è diminuito da 0,39 dollari USA per kilowattora a meno di 0,12 dollari USA, incoraggiando l'adozione della tecnologia solare nei dispositivi IoT per esterni e nei sistemi per edifici.
   
• Si stima che il segmento delle vibrazioni e dell'energia cinetica cresca a un tasso di crescita annuo composto (CAGR) superiore all'8,8% entro il 2034. Le soluzioni che sfruttano le vibrazioni e il movimento stanno guadagnando popolarità nei settori industriali e dei trasporti. Questi sistemi convertono le vibrazioni delle macchine in elettricità, consentendo l'impiego di sensori wireless senza batterie nelle fabbriche e nelle ferrovie. Ad esempio, secondo un rapporto pubblicato dal NIST nel giugno 2023, un nuovo tipo di generatore è in grado di trasformare queste vibrazioni in energia, favorendo l'impiego di sensori wireless che non richiedono manutenzione.
   
• Si stima che il segmento dell’energia termica del mercato nordamericano della raccolta di energia raggiunga un valore di 123,2 milioni di dollari USA entro il 2034. I generatori termoelettrici sono particolarmente efficaci negli ambiti automobilistico e manifatturiero, poiché recuperano l’energia dispersa alimentando al contempo i sensori in situazioni ad alta temperatura. Ad esempio, nel 2023 il Dipartimento dell’Energia ha evidenziato come questi generatori possano produrre elettricità dal calore a bassa temperatura in sistemi comprendenti condotti HVAC e sistemi di scarico, alimentando in modo affidabile i sensori a temperature superiori a 100°C senza necessità di manutenzione.
   
• La tecnologia emergente basata sulla radiofrequenza è vantaggiosa per dispositivi elettronici compatti, tra cui impianti medicali intelligenti e tag per la logistica. Tuttavia, deve affrontare difficoltà legate all’efficienza a corto raggio, mentre l’ecosistema dell’IoT continua a crescere. Ad esempio, nel 2023 uno studio dell’Istituto nazionale per gli standard e la tecnologia ha dimostrato che i segnali Wi-Fi urbani e cellulari possono fornire energia sufficiente a mantenere in funzione dispositivi quali tag per la logistica e impianti medicali.
   

• In base all’utilizzo finale, il mercato nordamericano della raccolta di energia è suddiviso nei segmenti dell’elettronica di consumo, delle reti di sensori wireless, automobilistico, dell’automazione degli edifici e in altri settori. Nel 2024, il segmento dell’automazione degli edifici ha rappresentato il 40,7% dei ricavi di mercato.
   
• I sistemi di recupero energetico sono utilizzati per alimentare i sistemi di monitoraggio della pressione degli pneumatici e vari sensori dell’abitacolo, in linea con la diffusione dei veicoli elettrici. Secondo il Piano nazionale statunitense per la decarbonizzazione dei trasporti, i dispositivi per la raccolta di energia nei sistemi di monitoraggio della pressione degli pneumatici possono generare da 60 a 120 milliwatt a partire dalle vibrazioni tipiche della guida in autostrada, contribuendo a ridurre la dipendenza dalle batterie ausiliarie durante la guida ordinaria.
   
• Si stima che il segmento delle reti di sensori wireless registri un CAGR superiore all’8,7% entro il 2034. Questa tecnologia fornisce dati in tempo reale per le reti intelligenti e l’agricoltura, riducendo significativamente i costi di manutenzione nelle aree difficili da raggiungere. Ad esempio, un piccolo dispositivo per la raccolta di energia solare, con una superficie di 5 cm², può generare circa 250 microwatt di potenza in condizioni di luce solare intensa, mentre un modulo termoelettrico può produrre circa 80 microwatt in presenza di specifiche differenze di temperatura.
   
• Nel 2024, il segmento dell’elettronica di consumo del mercato nordamericano della raccolta di energia era valutato a 39,4 milioni di dollari USA. Gli smartwatch alimentati a energia solare e i dispositivi per il monitoraggio della salute che si attivano con il movimento contribuiscono a ridurre la necessità di sostituire le batterie, risultando interessanti per i consumatori sensibili alle tematiche ambientali che preferiscono dispositivi sempre pronti all’uso. Ad esempio, nel 2023 l’Ufficio per le tecnologie dell’energia solare del DoE ha investito 24 milioni di dollari USA per sostenere lo sviluppo di pannelli solari a film sottile, che riducono i costi di produzione del 15%.
   
• Si stima che il segmento automobilistico raggiunga un valore di 45 milioni di dollari USA entro il 2034. Innovazioni quali le finestre integrate con tecnologia solare e i sistemi piezoelettrici incorporati nei pavimenti contribuiscono a ridurre la dipendenza dalla rete elettrica nelle abitazioni e negli uffici. Ad esempio, nel 2023 il DoE ha stanziato 13,3 milioni di dollari USA per la ricerca e lo sviluppo di finestre integrate con tecnologia solare e tappetini termoelettrici, destinati ad alimentare sistemi intelligenti di riscaldamento, ventilazione, climatizzazione (HVAC) e illuminazione negli edifici urbani.
   

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• Il mercato statunitense dell’energy harvesting nel 2022, 2023 e 2024 era valutato rispettivamente a 156,8 milioni di dollari USA, 159,2 milioni di dollari USA e 162,9 milioni di dollari USA. Questo sostegno sta favorendo l’utilizzo di sistemi per la raccolta di energia solare e da vibrazioni nelle città intelligenti, in vari settori industriali e nell’assistenza sanitaria. Le aziende tecnologiche, insieme alle iniziative per la sostenibilità ambientale, stanno promuovendo l’automazione degli edifici, che contribuisce a ridurre le emissioni di carbonio nelle aree urbane attraverso l’implementazione di infrastrutture a elevata efficienza energetica.
   
• Ad esempio, nel 2024 il programma AFFECT Phase 2 del Department of Energy ha assegnato 150 milioni di dollari USA a 67 progetti. Di questi, 29 installeranno sensori integrati per la raccolta di energia solare e da vibrazioni negli edifici federali, ottenendo più di 1 watt di energia per sensore e mantenendo un’efficienza operativa superiore al 95% in 28 stati.
   
• Si prevede che il mercato canadese registri un tasso di crescita annuo composto (CAGR) superiore al 9,9% entro il 2034. Le politiche del Paese volte al raggiungimento della neutralità climatica e le iniziative per le reti intelligenti in Ontario e Québec vengono portate avanti in collaborazione con le università per sviluppare tecnologie durevoli, adatte ai climi estremi. Ad esempio, nel 2021 Natural Resources Canada ha investito 100 milioni di dollari USA attraverso il programma Green Infrastructure. Questa iniziativa integra sistemi per la raccolta di energia termoelettrica e piezoelettrica nelle reti intelligenti, migliorando finora l’affidabilità delle reti di sensori remoti dal 55% all’87%.
   

Quota del mercato dell’energy harvesting in Nord America

Le quattro principali aziende del settore dell’energy harvesting in Nord America sono ABB, STMicroelectronics, Texas Instruments e Honeywell. Insieme, detengono circa il 30% della quota di mercato. Queste aziende guidano il settore attraverso tecnologie innovative che catturano energia da fonti quali luce solare, calore e onde radio. Integrano tali tecnologie in diverse applicazioni, tra cui dispositivi dell’Internet delle cose (IoT), sistemi di automazione degli edifici e reti di sensori wireless. Utilizzando tecniche avanzate di gestione dell’energia e creando partnership strategiche, queste aziende rispondono alla crescente domanda di soluzioni sostenibili ed efficienti dal punto di vista energetico in tutto il Nord America, sostenute da incentivi governativi e iniziative per le città intelligenti.
 

ABB è un operatore di rilievo nei settori dell’elettrificazione e dell’automazione e svolge un ruolo chiave nell’energy harvesting, fornendo sistemi per la raccolta di energia solare e soluzioni di gestione dell’energia per industrie ed edifici. Nel giugno 2024, ABB ha lanciato negli Stati Uniti una nuova soluzione per microreti che combina la raccolta di energia solare e termica per alimentare sensori IoT nelle fabbriche intelligenti, riducendo i costi energetici fino al 20%. Questa soluzione innovativa non solo riduce i costi energetici, ma contribuisce anche a rendere le attività operative più sostenibili e rispettose dell’ambiente.
 

Aziende del mercato dell’energy harvesting in Nord America

• STMicroelectronics, con sede in Svizzera, ha registrato ricavi pari a 17,3 miliardi di dollari USA nel 2024. Azienda di primo piano nel settore dei semiconduttori, STMicroelectronics offre circuiti integrati (IC) per l’energy harvesting e microcontrollori a basso consumo per sensori wireless ed elettronica di consumo. Nel marzo 2024, l’azienda ha introdotto un nuovo chip per l’energy harvesting progettato per applicazioni solari e a radiofrequenza, migliorando l’efficienza dei dispositivi IoT nelle città intelligenti del Nord America.
   
• Texas Instruments, con sede in Texas, ha registrato ricavi pari a 17,5 miliardi di dollari USA nel 2024. Nota per le sue tecnologie analogiche e di elaborazione embedded, Texas Instruments fornisce circuiti integrati per la gestione dell’energia e soluzioni di energy harvesting per applicazioni automobilistiche e industriali. Nel settembre 2024, l’azienda ha introdotto un convertitore a basso consumo per la raccolta di energia solare, rispondendo alla crescente domanda di soluzioni IoT sostenibili in Nord America.
   
• Honeywell, con sede nella Carolina del Nord, ha registrato ricavi pari a 36,7 miliardi di dollari USA nel 2024. Honeywell, azienda di rilievo nei settori dell'automazione industriale e degli edifici, offre sistemi che catturano energia dal calore e dalle vibrazioni per le infrastrutture intelligenti. Nel gennaio 2024, Honeywell ha collaborato con un'azienda di servizi pubblici canadese per implementare sensori per la raccolta di energia nelle reti intelligenti, in linea con la Strategia canadese per l'energia pulita.
   

Alcuni dei principali operatori di mercato attivi nel mercato della raccolta di energia del Nord America sono:

• Azelio
• Advanced Linear Devices, Inc.
• ABB
• Allied Scientific Pro
• EnOcean
• Fujitsu
• Honeywell
• Mouser Electronics
• Mide Technology Corp.
• Powercast Corporation
• Perpetua Power
• Qualcomm
• Renesas Electronics Corporation
• STMicroelectronics
• Texas Instruments Incorporated
• ZF Friedrichshafen AG
   

Notizie sul settore della raccolta di energia del Nord America

• Nel gennaio 2024, Qualcomm ha collaborato con una startup statunitense di tecnologia indossabile per integrare la raccolta di energia ambientale nei suoi processori Snapdragon destinati a smartwatch e dispositivi per il monitoraggio dell'attività fisica. Il progetto utilizza i chipset a basso consumo di Qualcomm per catturare energia solare e cinetica, prolungando la durata della batteria dei dispositivi fino al 50%. Supportata dalle iniziative del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti a favore dell'innovazione nei dispositivi intelligenti, questa collaborazione rafforza il ruolo di Qualcomm come principale operatore nel settore della raccolta di energia del Nord America, con particolare attenzione all'elettronica di consumo.
   
• Nel marzo 2024, Powercast Corporation ha lanciato il proprio modulo per la raccolta di energia a radiofrequenza (RF), progettato per alimentare sensori wireless dell'Internet delle cose (IoT) senza batterie. Il modulo cattura l'energia RF ambientale proveniente da fonti tra cui i router Wi-Fi, consentendo il funzionamento continuo negli edifici intelligenti e negli ambienti industriali. Sostenuta dall'attenzione del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti verso le tecnologie efficienti dal punto di vista energetico, questa innovazione rafforza il ruolo di Powercast nel settore della raccolta di energia del Nord America e riduce la dipendenza dalle fonti di alimentazione tradizionali.
   
• Nel giugno 2024, EnOcean, azienda leader nelle soluzioni wireless senza batterie, ha collaborato con un importante sviluppatore statunitense di edifici intelligenti per installare sensori IoT alimentati a energia solare in edifici commerciali della California. Il progetto, in linea con il programma Grid Resilience and Innovation Partnerships (GRIP) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, dota 500 edifici di sensori per la raccolta di energia destinati al controllo dell'illuminazione e dei sistemi HVAC, con una conseguente riduzione del consumo energetico del 15%.
   
• Nel settembre 2024, Perpetua Power ha ricevuto un ordine di fornitura per fornire sensori termoelettrici per la raccolta di energia destinati ai sistemi di monitoraggio remoto di un'azienda canadese del settore petrolifero e del gas. Questi sensori sfruttano il calore di scarto delle condutture per alimentare dispositivi IoT wireless, eliminando la necessità di sostituire le batterie in ambienti difficili. Supportato dalla Strategia canadese per l'energia pulita, questo ordine rafforza il contributo di Perpetua Power al settore della raccolta di energia del Nord America, in particolare nelle applicazioni industriali.
   

Questo report di ricerca sul mercato della raccolta di energia del Nord America include un'analisi approfondita del settore, con stime e previsioni in termini di ricavi espressi in milioni di dollari USA dal 2021 al 2034, per i seguenti segmenti:

Mercato, per fonte

• Energia solare
• Energia da vibrazioni e cinetica
• Energia termica
• Radiofrequenza (RF)
• Altro

Mercato, per componente

• Trasduttore per la raccolta di energia
• Circuiti integrati per la gestione dell'alimentazione (PMIC)
• Altro

Mercato, per utilizzo finale

• Reti di sensori wireless
• Elettronica di consumo
• Automazione degli edifici
• Settore automobilistico
• Altro

Le informazioni di cui sopra sono state fornite per i seguenti Paesi:

• Stati Uniti
• Canada