Рынок сбора энергии в Северной Америке Размер и доля 2025 - 2034

Размер рынка энергосбора в Северной Америке

Размер рынка энергосбора в Северной Америке оценивался в 226,2 млн долларов США в 2024 году и, как ожидается, достигнет 493,5 млн долларов США к 2034 году, растущий с темпом 8,6% в год с 2025 по 2034 год. Предприятия все чаще внедряют технологии энергосбора для снижения зависимости от батарей и уменьшения затрат на обслуживание удаленных датчиков и беспроводных устройств.
 

В 2023 году Министерство сельского хозяйства США (USDA) объявило о выделении 266 млн долларов в рамках программы Rural Energy for America Program (REAP). Эти средства поддерживают сельские предприятия и фермеров в внедрении возобновляемых источников энергии, включая солнечные фотовольтаические системы, для снижения энергозатрат и повышения устойчивости операций.
 

Государственные стимулы для возобновляемых источников энергии ускоряют рост рынка и способствуют широкому внедрению устойчивых практик. Политики, направленные на достижение углеродной нейтральности, побуждают предприятия интегрировать системы энергосбора в умные инфраструктуры и системы управления зданиями. Например, Закон об инфляционном снижении 2022 года выделил 369 млрд долларов на чистую энергию и сокращение выбросов. Это законодательство предоставляет налоговые льготы для возобновляемых энергетических проектов, включая солнечные установки, и направлено на сокращение выбросов парниковых газов в США на 42% к 2030 году.
 

Рост внедрения устройств IoT в умных городах и здравоохранении также стимулирует спрос на решения для энергосбора. Эти системы обеспечивают автономные датчики для сбора данных в реальном времени, что исключает необходимость в проводке и повышает масштабируемость. В апреле 2023 года администрация Байдена-Харриса объявила о выделении 82 млн долларов на развитие отечественного производства и переработки солнечных батарей. Эта инициатива поддерживает разработку систем энергосбора, необходимых для питания устройств IoT в умных городах и медицинских приложениях.
 

Прогресс в области энергоэффективных материалов и миниатюризированных компонентов улучшает производительность систем. Лучшие показатели преобразования энергии и снижение затрат делают эти решения более доступными для малых предприятий. Компании делают акцент на долговечности и надежности, что расширяет использование технологий энергосбора в сложных условиях. Например, в 2023 году протокол NIST IoTAB рекомендовал федеральные исследования и разработки в области миниатюрных, долговечных энергосборщиков и пьезоэлектрических и термоэлектрических микросистем, подчеркивая сокращение потребности в обслуживании более чем на 50%.
 

В апреле 2025 года президент Трамп ввел пошлины, включая базовую ставку 10% и более высокие ставки для определенных стран. Эти пошлины повысили стоимость полупроводников и редкоземельных металлов, которые жизненно важны для систем энергосбора в Северной Америке. Производители, зависящие от этих импортов, сталкиваются с увеличением затрат на компоненты, включая вибрационные датчики и термоэлектрические модули. В результате это может привести к задержкам в развертывании промышленных систем IoT или более высоким ценам на решения для автоматизации зданий. Эти вызовы могут замедлить рост рынка из-за снижения доступности.
 

Тенденции рынка энергосбора в Северной Америке

Промышленность энергосбора в Северной Америке все больше интегрируется с Интернетом вещей (IoT), улучшая умные инфраструктуры и промышленные датчики. Теперь больше устройств могут собирать энергию из окружающей среды, что снижает их зависимость от батарей и позволяет работать без обслуживания как в городских, так и в удаленных районах. В январе 2023 года Управление технологий зданий Министерства энергетики США отметило, что эффективное сенсорное и коммуникационное оборудование с интегрированным энергосбором может обеспечить долговременное, бесперебойное питание для развертывания систем управления энергопотреблением зданий.
 

Существует растущий интерес к гибридным системам, которые сочетают солнечную, тепловую и кинетическую энергию для обеспечения стабильного энергоснабжения. Многие отрасли сосредоточены на этих многоисточных решениях для решения проблем с непостоянной доступностью энергии, что повышает надежность в таких областях, как автоматизация зданий и экологический мониторинг. Например, в 2023 году программа Solar-Thermal Fuels DOE EERE продвинула запатентованную систему хранения тепловой энергии, способную обеспечивать 1 МВт тепловой энергии в течение до 12 часов, проложив путь для интеграции гибридных солнечно-теплово-кинетических микросетей.
 

По мере того как компоненты энергосбора становятся более компактными и эффективными, они внедряются в носимую технологию и медицинские устройства. Эти компактные конструкции поддерживают автономные медицинские мониторы и датчики, отвечая на спрос на портативные и экологически чистые продукты в потребительской электронике и здравоохранении. Например, в 2023 году CHIPS NAPMP NOFO 2 от NIST призывает к разработке встроенных модулей энергосбора с локальным хранением для питания узлов датчиков объемом менее 1 см³, ориентированных на медицинские и промышленные носимые приложения.
 

Инвестиции в исследования и разработки увеличиваются для повышения эффективности хранения и преобразования энергии. Достижения в области материалов, включая пьезоэлектрические пленки и термоэлектрические генераторы, снижают затраты, делая эти решения доступными как для малых предприятий, так и для крупномасштабных проектов умных сетей. Например, в 2024 году дорожная карта EES2 (Energy Efficiency Scaling for Two Decades) от DOE обязуется увеличить энергоэффективность микроэлектроники в 1000 раз, приоритизируя НИОКР в области пьезоэлектрических пленок и термоэлектрических генераторов для повышения коэффициентов преобразования и снижения затрат.
 

Анализ рынка энергосбора в Северной Америке

• Рынок энергосбора в Северной Америке оценивался в 215,3 млн долл. США, 219,7 млн долл. США и 226,2 млн долл. США в 2022, 2023 и 2024 годах соответственно. По источникам рынок охватывает солнечную энергию, вибрационную и кинетическую энергию, тепловую энергию и радиочастотную энергию (RF).
   
• Сегмент солнечной энергии оценивался в 77,9 млн долл. США в 2024 году. Солнечная энергия находится на переднем крае благодаря ее широкому применению в наружных устройствах IoT (Интернет вещей) и системах автоматизации зданий. Стоимость фотовольтаических систем значительно снизилась, дополненная государственными стимулами для возобновляемой энергии. Например, между 2010 и 2023 годами стоимость генерации солнечной энергии снизилась с 0,39 долл. США за киловатт-час до менее 0,12 долл. США, что способствовало внедрению солнечной технологии в наружные системы IoT и зданий.
   
• Сегмент вибрационной и кинетической энергии, как ожидается, вырастет более чем на 8,8% CAGR к 2034 году. Решения, использующие вибрацию и движение, становятся популярными в промышленности и транспорте. Эти системы преобразуют вибрации машин в электричество, позволяя использовать беспроводные датчики без батарей на заводах и железных дорогах. Например, согласно отчету NIST, опубликованному в июне 2023 года, новый тип генератора может преобразовывать эти вибрации в энергию, обеспечивая беспроводные датчики, не требующие обслуживания.
   
• Рынок энергосбора в Северной Америке из сегмента тепловой энергии, как ожидается, оценится в 123,2 млн долл. США к 2034 году. Термоэлектрические генераторы особенно эффективны в автомобильной и производственной отраслях, захватывая отработанную энергию и питая датчики в условиях высоких температур. Например, в 2023 году Министерство энергетики подчеркнуло, как эти генераторы могут производить электричество из низкокалорийного тепла в системах, включая воздуховоды и выхлопные системы, надежно питая датчики при температурах выше 100°C без необходимости обслуживания.
   
• Радиотехнологии, как новая технология, полезны для компактной электроники, включая умные медицинские имплантаты и логистические метки. Однако она сталкивается с проблемами эффективности на коротких дистанциях по мере роста экосистемы IoT. Например, в 2023 году исследование Национального института стандартов и технологий показало, что городские Wi-Fi и мобильные сигналы могут обеспечивать достаточно энергии для поддержания работы устройств, включая логистические метки и медицинские имплантаты.
   

Подробнее о ключевых сегментах, формирующих этот рынок

Скачать бесплатный PDF-файл

• На основе конечного использования рынок энергосбора в Северной Америке разделен на потребительскую электронику, беспроводные сенсорные сети, автомобильную промышленность, автоматизацию зданий и другие сектора. Сегмент автоматизации зданий имеет долю рынка в 40,7% в 2024 году.
   
• Регенеративные энергосистемы используются для питания систем мониторинга давления в шинах и различных датчиков кабины, что соответствует росту электромобилей. Согласно Национальному плану декарбонизации транспорта США, энергосборщики в системах мониторинга давления в шинах могут генерировать от 60 до 120 милливатт от обычных вибраций на шоссе, помогая снизить зависимость от вспомогательных батарей при стандартной езде.
   
• Сегмент беспроводных сенсорных сетей, по прогнозам, вырастет до более чем 8,7% CAGR к 2034 году. Эта технология предоставляет данные в реальном времени для умных сетей и сельского хозяйства, значительно снижая затраты на обслуживание в труднодоступных районах. Например, небольшой солнечный сборщик, размером 5 см², может генерировать около 250 микроватт энергии на ярком солнце, в то время как термоэлектрический модуль может производить около 80 микроватт при определенных разницах температур.
   
• Рынок энергосбора в Северной Америке в сегменте потребительской электроники оценивался в 39,4 миллиона долларов США в 2024 году. Солнечные умные часы и фитнес-трекеры, которые активируются при движении, помогают снизить необходимость в замене батарей, привлекая экологически сознательных потребителей, которые предпочитают устройства, всегда готовые к использованию. Например, в 2023 году Управление энергетических технологий Министерства энергетики США инвестировало 24 миллиона долларов в поддержку разработки тонкопленочных солнечных панелей, которые снижают производственные затраты на 15%.
   
• Сегмент автомобильной промышленности, по прогнозам, будет оценен в 45 миллионов долларов США к 2034 году. Инновации, включая солнечные окна и пьезоэлектрические системы, встроенные в полы, помогают снизить зависимость от энергосистем в домах и офисах. Например, в 2023 году Министерство энергетики выделило 13,3 миллиона долларов на исследования и разработки солнечных окон и термоэлектрических ковриков, направленных на питание умных систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха (HVAC) и освещения в городских зданиях.
   

• Рынок энергосбора в США в 2022, 2023 и 2024 годах оценивался в 156,8 миллиона долларов США, 159,2 миллиона долларов США и 162,9 миллиона долларов США соответственно. Эта поддержка способствует использованию солнечной и вибрационной энергии в умных городах, различных отраслях и здравоохранении. Технологические компании, наряду с экологическими инициативами, продвигают автоматизацию зданий, что помогает снизить выбросы углерода в городских районах за счет внедрения энергоэффективной инфраструктуры.
   
• Например, в 2024 году программа AFFECT Phase 2 Министерства энергетики выделила 150 миллионов долларов США на 67 проектов. Среди них 29 проектов установят интегрированные солнечные и вибрационные датчики энергии в федеральных зданиях, достигая более 1 ватта энергии на датчик и поддерживая более 95% операционной эффективности в 28 штатах.
   
• Рынок Канады, как ожидается, вырастет более чем на 9,9% CAGR к 2034 году. Политики нулевого выброса и инициативы умных сетей в Онтарио и Квебеке работают в тандеме с университетами для разработки долговечных технологий, подходящих для экстремальных климатических условий. Например, в 2021 году Natural Resources Canada инвестировала 100 миллионов долларов США через свою Green Infrastructure. Эта инициатива интегрирует термоэлектрические и пьезоэлектрические устройства для сбора энергии в умные сети, что улучшило надежность удаленных сенсорных сетей с 55% до 87% на сегодняшний день.
   

Доля рынка энергосбора в Северной Америке

Четыре ведущие компании в индустрии энергосбора в Северной Америке — это ABB, STMicroelectronics, Texas Instruments и Honeywell. Вместе они занимают около 30% доли рынка. Эти компании лидируют в отрасли благодаря инновационным технологиям, которые собирают энергию из источников, включая солнечный свет, тепло и радиоволны. Они интегрируют эти технологии в различные приложения, включая устройства Интернета вещей (IoT), системы автоматизации зданий и беспроводные сенсорные сети. Используя передовые методы управления энергией и формируя стратегические партнерства, они реагируют на растущий спрос на устойчивые и энергоэффективные решения по всей Северной Америке, поддерживаемые государственными стимулами и инициативами умных городов.
 

ABB — один из ведущих игроков в области электрификации и автоматизации, ABB играет ключевую роль в энергосборе, предоставляя солнечные энергосистемы и решения для управления энергией для промышленности и зданий. В июне 2024 года ABB запустила новое микросетевое решение в США, которое сочетает солнечный и тепловой сбор энергии для питания датчиков IoT в умных заводах, снижая затраты на энергию до 20%. Это инновационное решение не только снижает затраты на энергию, но и способствует более устойчивой и экологически чистой работе.
 

Компании на рынке энергосбора в Северной Америке

• STMicroelectronics, расположенная в Швейцарии, сообщила о выручке в размере 17,3 миллиарда долларов США в 2024 году. Выделяясь в области полупроводников, STMicroelectronics предлагает интегральные схемы (IC) для энергосбора и микроконтроллеры с низким энергопотреблением для беспроводных датчиков и потребительской электроники. В марте 2024 года компания представила новый чип для энергосбора, предназначенный для солнечных и радиочастотных приложений, что повысило эффективность устройств IoT в умных городах по всей Северной Америке.
   
• Texas Instruments, штаб-квартира которой находится в Техасе, сообщила о выручке в размере 17,5 миллиарда долларов США в 2024 году. Известная своими аналоговыми и встроенными технологиями обработки, Texas Instruments предоставляет интегральные схемы управления питанием и решения для энергосбора для автомобильной и промышленной сферы. В сентябре 2024 года они представили низковольтный преобразователь для сбора солнечной энергии, удовлетворяя растущий спрос на устойчивые решения IoT в Северной Америке.
   
• Honeywell, базирующаяся в Северной Каролине, сообщила о выручке в размере 36,7 миллиарда долларов США в 2024 году. Выделяясь в области промышленной и строительной автоматизации, Honeywell предлагает системы, которые собирают энергию из тепла и вибрации для умной инфраструктуры. В январе 2024 года Honeywell объединилась с канадской коммунальной компанией для развертывания датчиков энергосбора в умных сетях, соответствующих Чистой энергетической стратегии Канады.
   

Некоторые из ключевых игроков на рынке энергосбора в Северной Америке:

• 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
   

Новости энергетического рынка Северной Америки

• В январе 2024 года Qualcomm сотрудничала с стартапом по производству носимых технологий, базирующимся в США, для интеграции сбора окружающей энергии в свои процессоры Snapdragon для умных часов и фитнес-трекеров. Этот проект использует энергосберегающие чипсеты Qualcomm для захвата солнечной и кинетической энергии, увеличивая срок службы батареи устройств до 50%. При поддержке инициатив Министерства торговли США по инновациям в области умных устройств это сотрудничество делает Qualcomm ключевым игроком в отрасли сбора энергии в Северной Америке, сосредоточившись на потребительской электроники.
   
• В марте 2024 года Powercast Corporation запустила свой модуль сбора энергии RF, предназначенный для питания беспроводных датчиков Интернета вещей (IoT) без батарей. Этот модуль захватывает окружающую энергию RF от источников, включая маршрутизаторы Wi-Fi, обеспечивая непрерывную работу в умных зданиях и промышленных условиях. При поддержке инициатив Министерства энергетики США по энергоэффективным технологиям это инновация усиливает роль Powercast в отрасли сбора энергии в Северной Америке и снижает зависимость от традиционных источников питания.
   
• В июне 2024 года EnOcean, лидер в области беспроводных решений без батарей, сотрудничала с крупным разработчиком умных зданий в США для установки солнечных IoT-датчиков в коммерческих объектах в Калифорнии. Этот проект, в соответствии с программой Grid Resilience and Innovation Partnerships (GRIP) Министерства энергетики США, оснащает 500 зданий датчиками сбора энергии для управления освещением и системами вентиляции и кондиционирования воздуха, что приводит к снижению энергопотребления на 15%.
   
• В сентябре 2024 года Perpetua Power получила заказ на поставку термоэлектрических датчиков сбора энергии для систем удаленного мониторинга канадской нефтегазовой компании. Эти датчики используют отработанное тепло от трубопроводов для питания беспроводных устройств IoT, исключая необходимость замены батарей в сложных условиях. При поддержке стратегии чистой энергии Канады этот заказ усиливает вклад Perpetua Power в отрасль сбора энергии в Северной Америке, особенно в промышленных приложениях.
   

Этот отчет по исследованию рынка сбора энергии в Северной Америке включает глубокое освещение отрасли с оценками и прогнозами в терминах выручки в миллионах долларов США с 2021 по 2034 год, для следующих сегментов:

Рынок, по источнику

• Солнечная энергия
• Вибрационная и кинетическая энергия
• Тепловая энергия
• Радиочастотная энергия (RF)
• Другие

Рынок, по компоненту

• Трансдюсер сбора энергии
• Интегральные схемы управления питанием (PMIC)
• Другие

Рынок, по конечному использованию

• Беспроводные сенсорные сети
• Потребительская электроника
• Автоматизация зданий
• Автомобильная промышленность
• Другие

Вышеуказанная информация предоставлена для следующих стран:

• США
• Канада