北米のエネルギーハーベスティング市場 サイズとシェア 2025 - 2034

北米エネルギー収穫市場規模

北米のエネルギー収穫市場規模は、2024年に2億2620万ドルの価値があり、2034年には8.6%のCAGRで成長し、4億9350万ドルに達すると予測されています。産業界では、バッテリーへの依存を減らし、遠隔センサーや無線デバイスのメンテナンス費用を削減するために、エネルギー収穫技術の採用が増加しています。
 

2023年、アメリカ農務省（USDA）は、農村エネルギーのためのアメリカプログラム（REAP）を通じて2億6600万ドルの投資を発表しました。この資金は、農村の企業や農家が再生可能エネルギー技術、例えば太陽光発電システムを採用し、エネルギー費用を削減し、運営の耐性を高めることを支援しています。
 

再生可能エネルギー技術への政府のインセンティブは、市場成長を加速させ、持続可能な実践の普及を促進しています。炭素中立を促進する政策は、企業に対してエネルギー収穫システムをスマートインフラやビル管理に統合することを促しています。例えば、2022年のインフレ削減法は、クリーンエネルギーと排出量削減に対して3690億ドルを割り当てました。この立法は、太陽光発電設備を含む再生可能エネルギープロジェクトに対する税額控除を提供し、2030年までにアメリカの温室効果ガス排出量を最大42%削減することを目指しています。
 

スマートシティや医療分野におけるIoTデバイスの採用増加も、エネルギー収穫ソリューションの需要を押し上げています。これらのシステムは、ワイヤレスなセンサーを実現し、リアルタイムデータ収集を可能にし、スケーラビリティを向上させています。2023年4月、バイデン・ハリス政権は、国内の太陽光製造とリサイクルを強化するために8200万ドルの投資を発表しました。この取り組みは、スマートシティや医療応用におけるIoTデバイスを駆動するためのエネルギー収穫システムの開発を支援しています。
 

エネルギー効率の高い材料と小型化された部品の進歩は、システムの性能を向上させています。より高いエネルギー変換率と低コスト化により、これらのソリューションは中小企業にもよりアクセスしやすくなっています。企業は耐久性と信頼性に焦点を当てており、これはエネルギー収穫技術の厳しい環境での利用を拡大させています。例えば、2023年、NIST IoTABの議事録では、小型化された耐久性のあるエネルギー収穫装置と圧電および熱電マイクロシステムの連邦R&Dを推奨し、メンテナンス需要の50%以上の削減を強調しています。
 

2025年4月、トランプ大統領は、10%の基本税率と特定国に対する高率を含む関税を実施しました。これらの関税は、北米のエネルギー収穫システムにとって不可欠な半導体や希少金属のコストを引き上げています。これらの輸入に依存する製造業者は、振動センサーや熱電モジュールを含む部品の費用が増加しています。その結果、産業用IoTの展開が遅れたり、ビルオートメーションソリューションの価格が高騰する可能性があります。これらの課題は、価格競争力の低下により市場成長を阻害する可能性があります。
 

北米エネルギー収穫市場のトレンド

北米のエネルギー収穫産業は、インターネット・オブ・シングス（IoT）との統合を進め、スマートインフラや産業センサーを強化しています。現在、より多くのデバイスが周囲からエネルギーを収穫できるようになり、バッテリーへの依存を減らし、都市部や遠隔地の両方でメンテナンスフリーの運用が可能になっています。2023年1月、DOEのビル技術局は、効率的なセンサと通信ハードウェアにエネルギー収穫を統合することで、ビルのEMCS展開に対して長期的でメンテナンスフリーの電力供給を実現できることを強調しました。
 

太陽光、熱、運動エネルギーなどの複数のエネルギー源を組み合わせたハイブリッドシステムへの関心が高まっています。これらのマルチソースソリューションは、エネルギー供給の不安定さに対処し、ビルオートメーションや環境モニタリングを含む分野での信頼性を向上させるために、多くの産業が注目しています。例えば、2023年のDOE EEREのソーラーサーマル燃料プログラムは、最大12時間にわたり1MWの熱を供給できる特許取得の熱エネルギー貯蔵システムを開発し、ハイブリッドソーラーサーマル運動エネルギーのマイクログリッド統合の道を開きました。
 

エネルギー収集コンポーネントが小型化・高効率化するにつれ、ウェアラブル技術や医療機器への採用が進んでいます。これらのコンパクトな設計は、自立型の健康モニターやセンサーを支援し、消費者電子機器や医療分野で携帯性と環境配慮型の製品への需要に応えています。例えば、2023年にはNISTのCHIPS NAPMP NOFO 2が、医療および産業用ウェアラブルアプリケーションを対象としたサブcm³のセンサーノードを駆動するための埋め込み型エネルギー収集モジュールと局所貯蔵システムの開発を求めています。
 

エネルギー貯蔵と変換効率の向上を目指した研究開発への投資が増加しています。圧電フィルムや熱電発電機などの材料の進歩により、コストが削減され、これらのソリューションが中小企業から大規模スマートグリッドプロジェクトまで幅広く利用可能になっています。例えば、2024年のDOEのエネルギー効率拡大のための20年ロードマップ（EES2）は、圧電フィルムと熱電発電機の研究開発に焦点を当て、変換率の向上とコスト削減を目指し、マイクロエレクトロニクスのエネルギー効率を1,000倍向上させることを約束しています。
 

北米エネルギー収集市場分析

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• 北米のエネルギー収集市場は、2022年、2023年、2024年にそれぞれ2億1,530万ドル、2億1,970万ドル、2億2,620万ドルの規模に達しました。ソース別に分けると、太陽光エネルギー、振動・運動エネルギー、熱エネルギー、無線周波数（RF）が含まれます。
   
• 太陽光エネルギーセグメントは2024年に7,790万ドルの規模に達しました。太陽光エネルギーは、屋外のIoT（インターネット・オブ・シングス）デバイスやビルオートメーションシステムでの広範な利用により、最前線に立っています。光発電システムのコストは大幅に低下し、再生可能エネルギーへの政府のインセンティブが追い風となっています。例えば、2010年から2023年の間に、太陽光発電のコストは1キロワット時あたり0.39ドルから0.12ドル未満に低下し、屋外のIoTやビルシステムでの太陽光技術の採用を促進しています。
   
• 振動・運動セグメントは2034年までにCAGR8.8%を超える成長が見込まれています。振動や運動を利用したソリューションは、産業や交通分野で人気を集めています。これらのシステムは機械の振動を電気に変換し、工場や鉄道のバッテリー不要の無線センサーを可能にします。例えば、2023年6月にNISTが発表した報告書によると、新しいタイプの発電機がこれらの振動を電力に変換し、メンテナンス不要の無線センサーを実現できるとしています。
   
• 北米のエネルギー収集市場における熱エネルギーセグメントは、2034年までに1億2,320万ドルの規模に達すると見込まれています。熱電発電機は特に自動車や製造現場で効果的で、廃熱を回収しながら高温環境でのセンサーを駆動します。例えば、2023年にはエネルギー省が、これらの発電機がHVACダクトや排気管などのシステムから低品位熱を電力に変換し、100℃を超える温度でもメンテナンス不要でセンサーを信頼性高く駆動できることを強調しています。
   
• ラジオ周波数、新興技術は、スマート医療インプラントや物流タグを含むコンパクトな電子機器に有益です。しかし、IoTエコシステムが成長するにつれ、短距離効率に課題を抱えています。例えば、2023年に国家標準技術研究所が実施した研究では、都市部のWi-Fiおよびセルラー信号が物流タグや医療インプラントを含むデバイスを維持するための十分なエネルギーを供給できることが示されました。
   

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• 用途別では、北米のエネルギー収穫市場は、消費者電子、ワイヤレスセンサーネットワーク、自動車、ビルオートメーション、その他のセクターに分かれています。ビルオートメーションセグメントは、2024年に市場収益シェアの40.7%を占めています。
   
• 再生エネルギーシステムは、タイヤ空気圧モニタリングやさまざまなキャビンセンサーの電源として使用され、電気自動車の台頭と連動しています。米国の輸送脱炭素化国家ブループリントによると、タイヤ空気圧モニタリングシステムのエネルギー収穫装置は、通常の高速道路の振動から60～120ミリワットを生成し、標準的な運転中に補助バッテリーへの依存を減らすのに役立ちます。
   
• ワイヤレスセンサーネットワークセグメントは、2034年までにCAGR 8.7%を超える成長が見込まれています。この技術は、スマートグリッドや農業に対してリアルタイムデータを提供し、アクセスが困難な地域でのメンテナンス費用を大幅に削減します。例えば、5 cm²の小型ソーラーハーベスターは、明るい日光下で約250マイクロワットの電力を生成でき、一方、特定の温度差下では熱電モジュールが約80マイクロワットを生成できます。
   
• 北米の消費者電子セグメントからのエネルギー収穫市場は、2024年に1,568万ドルの価値がありました。動作に応じて起動するソーラー式スマートウォッチやヘルストラッカーは、バッテリー交換の必要性を減らし、常に使用可能なデバイスを好む環境意識の高い消費者にアピールしています。例えば、2023年にDoEのソーラーエネルギー技術局は、薄膜ソーラーパネルの開発を支援するために2,400万ドルを投資し、生産コストを15%削減しました。
   
• 自動車セグメントは、2034年までに4,500万ドルの価値に達すると見込まれています。家庭やオフィスでの電力網への依存を減らすために、ソーラーウィンドウや床に埋め込まれた圧電システムなどの革新が進んでいます。例えば、2023年にDoEは、都市部のビルのスマートHVAC（暖房・換気・空調）および照明システムを電源供給するためのソーラー統合ウィンドウと熱電マットの研究開発に1,330万ドルを割り当てました。
   

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• 2022年、2023年、2024年の米国エネルギー収穫市場は、それぞれ1億5,680万ドル、1億5,920万ドル、1億6,290万ドルの価値がありました。この支援は、スマートシティ、さまざまな産業、医療分野におけるソーラーおよび振動エネルギーシステムの利用を促進しています。技術企業とグリーンイニシアチブは、エネルギー効率の高いインフラを実装することで、都市部の炭素排出量を削減するビルオートメーションを促進しています。
   
• 例えば、2024年、エネルギー省のAFFECTフェーズ2プログラムは、67のプロジェクトに対して1億5000万ドルを割り当てました。そのうち29のプロジェクトでは、連邦政府の建物に統合型ソーラーおよび振動エネルギーセンサーを設置し、1センサーあたり1ワット以上のエネルギーを生成し、28州で95%以上の運用効率を維持しています。
   
• カナダ市場は、2034年までにCAGR9.9%以上の成長が見込まれています。同国のネットゼロ政策とオンタリオおよびケベックのスマートグリッドイニシアチブは、大学と協力して極端な気候に耐えられる耐久性のある技術を開発しています。例えば、2021年、カナダ自然資源省はグリーンインフラを通じて1億ドルを投資しました。このイニシアチブは、熱電および圧電エネルギーハーベスターをスマートグリッドに統合し、これまでにリモートセンサーネットワークの信頼性を55%から87%に向上させました。
   

北米エネルギーハーベスティング市場のシェア

北米のエネルギーハーベスティング産業のトップ4社は、ABB、STMicroelectronics、テキサス・インスツルメンツ、ハネウェルです。これらの企業は市場シェアの約30%を占めています。これらの企業は、太陽光、熱、ラジオ波などのエネルギー源からエネルギーを捕捉する革新的な技術を通じて業界をリードしています。これらの技術をIoTデバイス、ビルオートメーションシステム、無線センサーネットワークなどのさまざまなアプリケーションに統合しています。先進的な電力管理技術を活用し、戦略的なパートナーシップを形成することで、北米全域で持続可能でエネルギー効率の高いソリューションへの需要に応えています。これは政府のインセンティブとスマートシティイニシアチブによって支えられています。
 

ABBは電気化と自動化の分野で主要なプレーヤーであり、エネルギーハーベスティングにおいても重要な役割を果たしています。ABBは、産業および建物向けのソーラーエネルギーシステムと電力管理ソリューションを提供しています。2024年6月、ABBは、ソーラーと熱エネルギーハーベスティングを組み合わせた新しいマイクログリッドソリューションを米国で導入し、スマートファクトリーのIoTセンサーを駆動させ、エネルギーコストを最大20%削減しました。この革新的なソリューションは、エネルギーコストを削減するだけでなく、より持続可能で環境に優しい運営に貢献しています。
 

北米エネルギーハーベスティング市場の企業

• STMicroelectronicsはスイスに本社を置き、2024年の売上高は173億ドルでした。半導体分野で著名なSTMicroelectronicsは、無線センサーおよび消費者電子向けのエネルギーハーベスティング統合回路（IC）および低電力マイクロコントローラーを提供しています。2024年3月、同社はソーラーおよびラジオ周波数アプリケーション向けに設計された新しいエネルギーハーベスティングチップを導入し、北米のスマートシティにおけるIoTデバイスの効率を向上させました。
   
• テキサス・インスツルメンツはテキサス州に本社を置き、2024年の売上高は175億ドルでした。アナログおよび埋め込み処理技術で知られるテキサス・インスツルメンツは、自動車および産業用途向けの電力管理ICおよびエネルギーハーベスティングソリューションを提供しています。2024年9月、同社はソーラーエネルギーハーベスティング用の低電力コンバーターを導入し、北米における持続可能なIoTソリューションの需要の高まりに対応しました。
   
• ハネウェルはノースカロライナ州に本社を置き、2024年の売上高は367億ドルでした。産業およびビルオートメーション分野で著名なハネウェルは、スマートインフラ向けに熱および振動からエネルギーを捕捉するシステムを提供しています。2024年1月、ハネウェルはカナダの公益事業と提携し、スマートグリッドにエネルギーハーベスティングセンサーを展開し、カナダのクリーンエネルギー戦略に沿いました。
   

北米エネルギーハーベスティング市場で活動している主要な市場プレーヤーは以下の通りです：

• 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
• STマイクロエレクトロニクス
• テキサス・インスツルメンツ・インコーポレイテッド
• ZF フリードリヒスハーフェン AG
   

北米エネルギー収集産業のニュース

• 2024年1月、クアルコムは、米国のウェアラブル技術スタートアップと提携し、スマートウォッチやフィットネストラッカー向けのSnapdragonプロセッサに環境エネルギー収集を統合しました。このプロジェクトでは、クアルコムの低消費電力チップセットを使用して太陽光および運動エネルギーを収集し、デバイスのバッテリー寿命を最大50%延長しています。米国商務省のスマートデバイスイノベーションに関する取り組みを支援するこの協力により、クアルコムは北米のエネルギー収集産業における主要プレイヤーとしての地位を確立し、消費者向け電子機器に焦点を当てています。
   
• 2024年3月、Powercast Corporationは、バッテリーを使用せずに無線IoTセンサーを駆動するRFエネルギー収集モジュールを発売しました。このモジュールは、Wi-Fiルーターなどの周辺RFエネルギーを収集し、スマートビルや工業施設で継続的な運用を可能にします。米国エネルギー省のエネルギー効率技術に関する取り組みを支援するこの革新により、Powercastの北米エネルギー収集産業における役割が強化され、従来の電源への依存が減少しています。
   
• 2024年6月、バッテリーレス無線ソリューションのリーダーであるEnOceanは、米国の主要なスマートビル開発業者と提携し、カリフォルニア州の商業施設に太陽光発電IoTセンサーを設置しました。このプロジェクトは、米国エネルギー省のグリッド・レジリエンス・アンド・イノベーション・パートナーシップ（GRIP）プログラムと一致しており、500の建物に照明およびHVAC制御用のエネルギー収集センサーを装備し、エネルギー消費を15%削減しています。
   
• 2024年9月、Perpetua Powerは、カナダの石油・ガス会社のリモート監視システム向けに熱電エネルギー収集センサーの供給注文を受けました。これらのセンサーは、パイプラインからの廃熱を利用して無線IoTデバイスを駆動し、厳しい環境下でのバッテリー交換の必要性を排除しています。カナダのクリーンエネルギー戦略を支援するこの注文により、Perpetua Powerの北米エネルギー収集産業への貢献が強化され、特に工業用途において重要な役割を果たしています。
   

この北米エネルギー収集市場調査レポートには、2021年から2034年までの収益（百万ドル単位）の推定値と予測値を含む、産業の詳細な分析が含まれています。以下のセグメントについて:

市場、ソース別

• 太陽光エネルギー
• 振動および運動エネルギー
• 熱エネルギー
• ラジオ周波数（RF）
• その他

市場、コンポーネント別

• エネルギー収集トランスデューサー
• 電源管理IC（PMIC）
• その他

市場、用途別

• 無線センサーネットワーク
• 消費者向け電子機器
• ビルオートメーション
• 自動車
• その他

上記の情報は、以下の国々について提供されています:

• 米国
• カナダ