熱エネルギーハーベスティング市場 サイズとシェア 2025 - 2034

熱エネルギーハーベスティング市場規模

Global Market Insights Inc.の最近の調査によると、世界の熱エネルギーハーベスティング市場は、2024年に 1億6,310万米ドルと推定されました。市場規模は、2025年の 1億6,970万米ドルから 2034年には 3億5,340万米ドルに拡大し、年平均成長率（CAGR）8.5%で成長すると予測されています。
 

• 熱回収の統合に向けた産業化戦略の進展に加え、地域の熱エネルギープロジェクトを促進する有利なクリーンエネルギー施策が、業界の動向を押し上げています。米国エネルギー省（DOE）の「産業脱炭素化ロードマップ」では、製造業におけるネットゼロ排出の達成に向けて、熱エネルギーシステムを重要な要素と位置付けています。米国のエネルギー関連 CO2 排出量の 30%超が産業部門に由来するなか、同ロードマップは、廃熱回収と熱強化を主要な施策として強調しています。
   
• 例えば、2024年には、DOEがモデル化の対象にパルプ・製紙分野を加え、より広範な脱炭素化戦略に熱エネルギーハーベスティングを組み込みました。この体系的なアプローチは、段階的な改良から変革的な熱ソリューションへの移行を示すものであり、熱エネルギーハーベスティングを産業の持続可能性を支える基盤技術として位置付けています。
   
• 地域規模の熱効率化を重視するさまざまなプロジェクトの増加は、実用的かつ導入可能なクリーンエネルギーソリューションとしての熱エネルギーハーベスティングに対する連邦政府の支援が拡大していることを示しています。例えば、2023年10月、米国エネルギー省は「エネルギー効率・保全ブロック助成金プログラム」に基づき、州政府、地方自治体、部族政府の 28 団体に対して、総額 3,000万米ドルのクリーンエネルギー助成金を交付しました。
   
• アラスカ州やアイダホ州を含む複数の助成金受領者は、公共施設や住宅における熱エネルギー設備の更新に資金を割り当てました。これらの取り組みには、周囲熱や廃熱を活用するヒートポンプの設置、建物の断熱・気密性を高める改修などが含まれます。こうした取り組みは、さまざまな熱エネルギーハーベスティング技術への再生可能エネルギーの統合を促進し、熱エネルギーハーベスティング市場の成長に寄与すると見込まれます。
   
• 大学、研究所、民間企業の連携により、熱エネルギーハーベスティング技術の開発と商用化が加速しています。学術機関は材料科学と熱力学に関する深い専門知識を提供し、産業界のパートナーは実務的な知見と資金を拠出しています。さらに、合弁事業や実証プロジェクトが、研究室規模のイノベーションと市場投入可能なソリューションとの隔たりを埋めるのに役立っています。
   
• 航空宇宙・防衛分野では、信頼性と持続性が極めて重要となるミッションクリティカルな用途で、熱エネルギーハーベスティングの活用がさらに進んでいます。衛星、無人航空機（UAV）、遠隔監視システムは、従来型電源へのアクセスが限られる環境で稼働することが多くあります。熱エネルギーハーベスターは、宇宙空間や高高度環境における温度差を利用して発電できます。
   
• 産業オートメーションやスマートシティにおけるエッジコンピューティングおよび分散型システムの成長に伴い、再生可能エネルギーを含む、地域に分散した信頼性の高い電源の必要性が高まっており、市場成長を後押ししています。例えば、2024年4月、米国内務省は、地熱発電設備など本質的に熱エネルギーハーベスティングを伴うプロジェクトを含め、公有地におけるクリーンエネルギープロジェクトの許認可目標である 25 ギガワットを上回ったと発表しました。
   

熱エネルギーハーベスティング市場の動向

• 産業、農業、都市インフラ全体で IoT デバイスが普及していることを背景に、自律型電源ソリューションへの関心が高まっている。熱エネルギーハーベスティングは、特に保守が困難な環境において、バッテリーに代わる有力な選択肢となる。IoT ネットワークの拡大に伴い、持続可能で保守を必要としない電源への需要が一段と高まっており、熱エネルギーハーベスティングは実用的なソリューションとして位置付けられている。
   
• 材料科学の進歩により、熱エネルギーハーベスターの効率と拡張性が大幅に向上している。テルル化ビスマスやスクッテルダイトなど、ナノ構造化された熱電化合物の革新により、より低い温度勾配でも熱から電気への変換効率を高めることが可能になっている。これらの材料はフレキシブル基板への組み込みが進んでおり、ウェアラブル電子機器や曲面での利用が可能になっている。
   
• 製造工程で発生する廃熱を回収し、再利用する価値を認識する産業が増えている。鉄鋼、セメント、化学品製造などの分野では、膨大な量の熱エネルギーが環境中に放出されている。熱エネルギー回収装置を導入することで、企業はこの余剰熱を電力に変換し、補助システムへの電力供給や電力網への還元に活用できる。
   
• 例えば、米国エネルギー省（DOE）の先進製造局（Advanced Manufacturing Office）は、産業分野の省エネルギーにおける主要な機会として、廃熱回収を引き続き取り上げている。有機ランキンサイクル用のスクロールエキスパンダーや高分子系熱交換器など、さまざまな技術により、中温域の廃熱を利用可能な電力に変換する動きが有望な進展を見せている。
   
• より小型で高効率な電子機器への傾向により、熱エネルギーハーベスティングの新たな用途が開拓されている。ウェアラブル健康モニター、スマートテキスタイル、埋め込み型医療センサーなどのデバイスには、コンパクトで低消費電力の電源が必要となる。特にフレキシブル熱電材料を組み込んだ熱エネルギー回収装置は、これらの用途に適している。例えば、体温をモニタリングするウェアラブルパッチは、皮膚の熱から同時に電力を生成できる。
   
• 政府や規制当局は、各分野でエネルギー効率の高い取り組みや炭素削減目標を義務付けるようになっている。こうした政策を受け、企業は規制要件を満たすため、熱エネルギーハーベスティングを含む代替エネルギー源の検討を進めている。例えば、一部地域の建築基準では、HVAC 設備へのエネルギー回収システムの導入が現在奨励されている。
   
• 2024年に活動していた DOE の Stor4Build コンソーシアムは、熱エネルギーを電力に変換することなく室内温度を調整する熱エネルギー貯蔵（TES）の革新を支援している。建物で消費される電力の45%以上が熱用途に使われていることから、TES は脱炭素化への直接的な道筋となる。欧州の電力会社や建物所有者は TES の実地評価で協力しており、欧州全域で快適性、レジリエンス、電力網の柔軟性を高めるうえで TES が果たす役割を検証している。
   

熱エネルギーハーベスティング市場分析

主要な市場動向を把握するには

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• コンポーネント別では、市場はエネルギーハーベスティング用トランスデューサー、電源管理集積回路（PMIC）、その他に分類される。エネルギーハーベスティング用トランスデューサーは2024年に市場シェアの約44.7%を占め、2034年まで年平均成長率（CAGR）8.6%で成長すると見込まれる。
   
• 柔軟性とウェアラブル性を備えた熱電材料への移行により、ウェアラブル機器や生体医療機器における熱エネルギーハーベスティングの適用方法が変化している。従来の剛性モジュールは、身体の輪郭や曲面に沿う薄膜材料およびポリマー系材料に置き換えられている。これにより、スマートテキスタイル、フィットネストラッカー、さらには埋め込み型センサーへの組み込みが可能になる。
   
• 例えば、2025年8月、Atlantic Technological University（ATU）の研究者は、エネルギーハーベスティング用ポリマーをテキスタイル上に3Dプリントする手法を開発した。これにより、実用用途に適した、耐久性と洗濯耐性を備えた自己給電型ウェアラブル電子機器の実現が可能になる。この手法は、高温処理やポリマーと繊維の界面接着が弱いことに伴う課題を解決し、次世代のウェアラブルエネルギーハーベスティングシステムに新たな可能性をもたらす。
   
• エネルギーハーベスティング用トランスデューサーは、圧電システムや光起電システムなど、他のエネルギーハーベスティング技術と連携して動作するよう設計されるケースが増えている。こうした複数方式のアプローチにより、特に熱勾配が変動する環境において、より安定した電力供給が可能になる。この統合傾向により、トランスデューサー設計ではモジュール性と相互運用性が重視されている。
   
• 例えば、2025年8月、ニューヨーク州のSUNY Polytechnic Instituteでは、「自立型エネルギー生成およびセンシングにおける摩擦帯電インターフェースを強化する、微細構造 BaTiO3 埋め込み PVDF-HFP/PEO フィルム」と題する研究が行われた。同研究では、周囲の機械的動きを利用可能な電気エネルギーに変換する摩擦帯電ナノ発電機デバイスの効率を大幅に向上させる新たなハイブリッド材料が紹介された。
   
• 電源管理用集積回路（PMIC）コンポーネント産業は、超低消費電力設計の最適化の進展と、インテリジェントなエネルギー経路制御・蓄電管理の需要拡大を背景に、2034年まで年率 8.8% で成長する。熱エネルギーハーベスティングシステムにおける PMIC は、熱電トランスデューサーの限られたエネルギー出力に対応するため、超低消費電力で動作するよう最適化されている。
   
• これらの回路は現在、数十 mV という低い入力電圧でも動作できるため、わずかな温度差からでも効率的にエネルギーを回収できる。これは、エネルギーの利用可能性が断続的となる IoT デバイスやセンサーネットワークにおいて特に重要である。この傾向は、低消費電力電子機器におけるエネルギー自律化の広範な取り組みを反映している。
   
• 例えば、e-peas などの企業は、入力電圧 100 mV からコールドスタートが可能な AEM20940 などの PMIC を導入しており、低出力の熱源に適した製品となっている。これらの PMIC は、利用可能なエネルギーがごくわずかなワイヤレスセンサーや IoT デバイスに使用されている。
   
• さらに、e-peas の AEM13920 PMIC は、2つのエネルギー源に対応したエネルギーハーベスティングを可能にし、平均電力監視、熱保護、蓄電部と負荷の間でエネルギー経路を動的に制御する I²C 制御などの機能を備えている。これにより、リモコンやスマートスイッチなどのデバイスにおける、より効率的なエネルギー配分が可能になる。
   

• 最終用途別に見ると、熱エネルギーハーベスティング市場は、ワイヤレスセンサーネットワーク、民生用電子機器、ビルオートメーション、自動車、その他に区分される。ビルオートメーションセグメントは、2024年に 37.9% の市場シェアを占め、2034年まで年平均成長率（CAGR） 8.4% で成長する見込みである。
   
• HVACの最適化を目的とした蓄熱の導入拡大に加え、透明断熱材の利用増加が業界の成長を促進すると見込まれます。さらに、ドイツの2024年政策を含む排出規制への対応により、建設分野で炭素価格の適用が義務付けられ、排出目標の達成に向けたビルオートメーションにおける熱エネルギー回収が促進されています。これにより、HVACおよび照明制御への熱電システムの統合が進んでいます。
   
• 無線ネットワーク業界は、建物における大規模導入全体での無線機器の利用拡大に加え、セキュリティと周波数利用効率の向上を背景に、2034年まで年平均成長率（CAGR）8.6%で成長すると見込まれます。例えば、2024年6月、マサチューセッツ州は地熱を基盤とする熱エネルギーネットワークを開始し、住宅街全体のセンサーに電力を供給しました。
   
• 民生用電子機器業界は、2034年まで年平均成長率 8.7%で成長すると見込まれます。業界の成長は、民生用電子機器業界全体における投資の増加に加え、世界規模で市場成長に直接影響を及ぼす熱エネルギー指標の革新拡大によって促進されています。例えば、2025年5月、SMK ElectronicsはSCPSコイン電池モジュールを発表しました。同モジュールは、CR2032電池を熱・運動エネルギー回収技術に置き換え、電池交換なしでウェアラブル機器やトラッカーを長期間稼働できるようにします。
   
• 自動車業界は、熱電発電機を利用した排熱回収の統合拡大に加え、自動車全体でエネルギー回収の原理を用いる運動エネルギー回生システム（KERS）への投資増加を背景に、2034年まで年平均成長率 9.9%で成長すると見込まれます。これが世界の業界動向をさらに押し上げています。
   
• 圧電材料は、路面の振動からエネルギーを回収するため、車両のサスペンションやタイヤに組み込まれています。これらのシステムは補助電子機器に電力を供給し、主電池の負荷を軽減するため、予測期間を通じて業界の市場環境をさらに押し上げると見込まれます。
   
• 例えば、2024年10月、米国エネルギー省（DOE）は、電気ヒートポンプの製造を加速するため、約 8,500万米ドルの投資を発表しました。これは、エネルギー消費と有害な温室効果ガス排出量の削減に寄与します。ひいては、米国全体でエネルギー回収に使用される材料の開発を促進します。
   

この市場を形成する主要なセグメントについて詳しく知る

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• 米国は2024年、北米の熱エネルギー回収市場で約 76%のシェアを占め、市場収益は 4,440万米ドルに達して同市場をリードしました。産業の脱炭素化に向けた取り組みが継続的かつ大幅に拡大していることに加え、熱エネルギーシステム（TES）への民間部門の投資が増加していることが、地域全体の業界成長を後押ししています。
   
• 例えば、2024年、米国エネルギー省は、製造業における化石燃料への依存を低減するため、熱エネルギー回収システムを含む産業脱炭素化プロジェクトに 60億米ドル超を発表しました。さらに、2024年8月に開始されたDOEのGrid Storage Launchpadは、熱エネルギー貯蔵技術を支援し、各州で電力網の強靭性を高め、ピーク負荷を管理しています。
   
• 欧州の熱エネルギー回収市場は、2034年まで年平均成長率 8.3%で成長すると見込まれます。政策および規制の更新により、地域熱供給システムや産業システムへの排熱および低品位熱の再利用を組み込む要件が厳格化しており、熱エネルギー回収および熱電変換への需要が高まっています。改訂版エネルギー効率指令および関連するEU指針は、暖房・冷房供給への排熱の段階的な組み入れを促進し、熱電プロジェクトおよび熱回収プロジェクトに対する市場の牽引力を明確化しています。
   
• アジア太平洋地域の熱エネルギーハーベスティング市場は、2034年までに 8億9,000万米ドルに達する見込みです。スマートシティへの統合が進むとともに、民生用電子機器の需要が増加しており、今後の市場見通しを後押しするでしょう。中国と韓国では、熱エネルギーハーベスティングをスマートシティのインフラに統合し、都市環境の周囲熱を利用して IoT センサーやマイクログリッドに電力を供給しています。
   
• 中東・アフリカ地域の熱エネルギーハーベスティング市場は、2034年までに年平均成長率（CAGR）8.5%で成長する見込みです。大手エネルギー企業や国営事業者は、脱炭素化および効率化プログラムの一環として、産業廃熱の回収・変換を導入しています。企業のサステナビリティ開示によると、実運用プロジェクトではタービン熱やプロセス熱を蒸気または電力に変換しており、大規模な熱エネルギーハーベスティングへの関心を高めています。
   
• 例えば、ドバイの Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park には、世界最大の熱エネルギー貯蔵システム（6,000 MWh）が導入されており、電力網の安定性と夜間のエネルギー利用を支えています。さらに、サウジアラビアの NEOM プロジェクトでは、太陽光および風力発電と熱エネルギーシステムを組み合わせてグリーン水素を生産し、CO2 排出量を年間 500万メートルトン削減しています。
   
• 中南米地域の熱エネルギーハーベスティング市場は、2034年までに年平均成長率（CAGR）8.7%で成長する見込みです。中南米のアグリテック企業は、土壌や作物のモニタリングに熱エネルギー駆動センサーを活用し、遠隔地の農業地域でバッテリーを使用しない運用を可能にしています。さらに、アルゼンチンでは太陽光発電所やバイオマス発電所と併設して熱エネルギーハーベスティングが導入され、余剰熱を回収してエネルギー変換効率を高めています。
   

熱エネルギーハーベスティング市場シェア

• 熱エネルギーハーベスティング業界の上位 5 社である ABB、STMicroelectronics、Texas Instruments、Honeywell International、TDK Corporation は、2024年に 25%超の市場シェアを占めました。TDK は InvenSense 部門を通じて、熱源や振動源を含むセンサー型エネルギーハーベスティングに注力しています。同社は、小型熱電モジュールを通じて、ウェアラブル機器、モバイル機器、産業用 IoT における事業基盤を拡大しています。
   
• Texas Instruments は、エネルギーハーベスティング用 PMIC および熱電対応部品の幅広い製品ポートフォリオを提供しています。超低消費電力設計と拡張可能なリファレンスプラットフォームに注力していることから、産業用電子機器および民生用電子機器向けの優先サプライヤーとなっています。TI の競争優位性は、IoT エコシステムとの深い統合と強固な販売チャネルにあります。
   

熱エネルギーハーベスティング市場の主要企業

熱エネルギーハーベスティング業界で事業を展開する主要企業は以下のとおりです。
 

• ABB
• Advanced Linear Devices Inc.
• Analog Devices Inc.
• Asahi Kasei Microdevices Corporation
• Cedrat Technologies
• EnOcean GmbH
• Fujitsu Components America Inc.
• Honeywell International Inc.
• Kinergizer
• Laird Thermal Systems, Inc.
• Microchip Technology Inc.
• Micropelt GmbH
• Mide Technology (Piezo.com)
• Mouser Electronics
• Perpetua Power
• Powercast Corporation
• Renesas Electronics Corporation
• STMicroelectronics
• TDK Corporation
• Texas Instruments
• ZF Friedrichshafen AG
   
• ABB は、主に産業オートメーションおよびスマートインフラ向けに熱エネルギーハーベスティングシステムを製造しています。同社のソリューションは、熱電モジュールをプロセス制御およびエネルギー管理プラットフォームに統合し、脱炭素化と電力網のレジリエンスを支えています。ABB の Energy Industries 部門は 2025 年、世界的なエネルギー転換目標および産業電化の取り組みに沿って、熱エネルギーシステムへの戦略的な事業拡大を発表しました。
   
• STMicroelectronics熱エネルギーハーベスティング用 IC を開発しており、IoT、ビルオートメーション、ウェアラブル電子機器に対応している。同社の SPV1050 および SPV1040 チップは、MPPT アルゴリズムを搭載した熱電発電機をサポートし、低消費電力デバイスのバッテリー不要運用を可能にしている。2025 年、STMicroelectronics は、超低消費電力 PMIC の革新性とスマートシティ導入における戦略的パートナーシップが評価され、エネルギーハーベスティングシステム分野のクアドラントリーダー企業として認められた。
   
• Honeywell International Incは、Honeywell Thermal Solutions を通じて、産業およびビルオートメーション向けソリューションに熱エネルギーハーベスティングを組み込んでいる。同社のシステムは、商業用途および重工業用途において燃料と空気の比率を最適化し、廃熱を回収する。2025 年、Honeywell は、サイバーセキュリティ機能を備えた熱プロセス制御をポートフォリオに加え、世界各地の製造拠点における排出削減とエネルギー効率化を支援した。
   

熱エネルギーハーベスティング業界のニュース

• 2025 年 10 月、LG Electronics は、生産事業の強化、現地化の推進、プレミアム化の促進を通じてインド国内の成長を加速させるため、New India Plant に約 6 億米ドルを投資することを決定した。このプロジェクトは 2029 年までに段階的に完了する予定であり、LG の生産量拡大目標を支えるとともに、拡大するインドの民生用電子機器市場全体で高まる需要への対応を後押しする。
   
• 2025 年 9 月、韓国政府は、炭化ケイ素（SiC）パワー半導体における国内の技術自給率を、現在の 10% から 2030 年に 20% へ倍増させると発表した。エネルギーハーベスティングデバイスでは多数の半導体が導入されるため、これにより業界の成長が見込まれ、市場の成長にも寄与する。
   
• 2025 年 4 月、Asahi Kasei Microdevices（AKM）は、エネルギーハーベスティング用途で使用されるバッテリー充電システムに適した、超低消費電流の新しい電源管理 IC（PMIC）シリーズ AP4413 を開発した。AP4413 シリーズは、52 nA という極めて低い電流消費で効率的なバッテリー充電を実現し、複数の一般的な充電式バッテリーの電圧しきい値特性に対応する 4 種類の製品を備えている。
   
• 2024 年 10 月、DOE は、二酸化炭素汚染物質を恒久的かつ安全に貯蔵するための国内インフラを強化する 23 件の採択プロジェクトを支援するため、5 億 1,800 万米ドルを発表した。DOE はまた、電気ヒートポンプの製造を加速し、エネルギー消費と有害な温室効果ガス排出量の削減に貢献するため、約 8,500 万米ドルを発表した。
   

この熱エネルギーハーベスティング市場調査レポートは、2025 年から 2034 年までの収益（百万米ドル）に関する推計と予測を含む、業界の詳細な分析を以下のセグメント別に提供している。

コンポーネント別市場

• エネルギーハーベスティング用トランスデューサー
• 電源管理集積回路（PMIC）
• その他

最終用途別市場

• ワイヤレスセンサーネットワーク
• 民生用電子機器
• ビルオートメーション
• 自動車
• その他

上記の情報は、以下の地域および国を対象としている。

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ 
• 欧州
  • ドイツ
  • 英国
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
• アジア太平洋
  • 中国
  • オーストラリア
  • インド
  • 日本
  • 韓国
• 中東・アフリカ
  • サウジアラビア
  • アラブ首長国連邦
  • 南アフリカ
• ラテンアメリカ
  • ブラジル
  • アルゼンチン