北美能量采集市场 尺寸和份额 2025 - 2034

北美能量采集市场规模

2024年，北美能量采集市场规模估值为2.262亿美元，预计到2034年将达到4.935亿美元，2025年至2034年的复合年增长率（CAGR）为8.6%。各行业正越来越多地采用能量采集技术，以减少对电池的依赖，并降低远程传感器和无线设备的维护成本。
 

据引文所述，2023年，美国农业部（USDA）宣布通过“美国农村能源计划”（REAP）投资2.66亿美元。这笔资金用于支持农村企业和农民采用可再生能源技术，包括太阳能光伏系统，以降低能源成本并增强运营韧性。
 

政府对可再生能源技术的激励措施正加快市场增长，并推动可持续实践的广泛采用。促进碳中和的政策鼓励企业将能量采集系统整合到智能基础设施和建筑管理中。例如，2022年《通胀削减法案》拨款3690亿美元用于清洁能源和减排工作。该法案为包括太阳能设施在内的可再生能源项目提供税收抵免，目标是到2030年将美国温室气体排放量削减至多42%。
 

智慧城市和医疗保健领域对物联网设备的采用日益普及，也在推动对能量采集解决方案的需求。这些系统可支持自供电传感器进行实时数据采集，从而免去布线需求并提高可扩展性。2023年4月，拜登—哈里斯政府宣布投资8200万美元，以加强美国本土太阳能制造和回收。这项举措支持开发能量采集系统，为智慧城市和医疗保健应用中的物联网设备供电提供必要保障。
 

高能效材料和微型化组件的进步正在提升系统性能。更高的能量转换率和更低的成本，让这些解决方案更容易被小型企业采用。企业正着力提升产品的耐用性和可靠性，从而推动能量采集技术在恶劣环境中的应用。例如，2023年，NIST IoTAB会议纪要建议联邦政府支持微型化、耐用型能量采集器以及压电和热电微系统的研发，并指出维护需求降低了50%以上。
 

2025年4月，特朗普总统实施了关税措施，其中包括10%的基础税率以及针对特定国家的更高税率。这些关税推高了半导体和稀土金属的成本，而它们对于北美能量采集系统至关重要。依赖这些进口产品的制造商，正面临包括振动传感器和热电模块在内的组件成本上涨。因此，工业物联网部署可能延迟，建筑自动化解决方案的价格也可能上升。可负担性下降带来的这些挑战可能阻碍市场增长。
 

北美能量采集市场趋势

北美能量采集行业正日益与物联网（IoT）融合，推动智能基础设施和工业传感器的发展。如今，越来越多的设备能够从周围环境中采集能量，从而减少对电池的依赖，并在城市和偏远地区实现免维护运行。2023年1月，美国能源部（DOE）建筑技术办公室指出，配备集成式能量采集功能的高效传感与通信硬件，可为建筑能源管理与控制系统（EMCS）的部署提供持久、免维护的电力。
 

将太阳能、热能和动能相结合以提供稳定电力的混合系统正日益受到关注。许多行业正着力采用这类多能源解决方案，以应对能源供应不稳定的问题，从而提升建筑自动化和环境监测等领域的可靠性。例如，在2023年的资助项目中，美国能源部能源效率与可再生能源办公室（DOE EERE）的太阳能热燃料计划推进了一种获得专利的热能储存系统，该系统能够以1 MW的热功率持续供热长达12小时，为太阳能—热能—动能混合微电网的集成铺平了道路。
 

随着能量采集组件变得更小、更高效，它们正应用于可穿戴技术和医疗设备。这类紧凑型设计支持自供电健康监测器和传感器，满足消费电子和医疗保健领域对便携、环保产品的需求。例如，2023年，美国国家标准与技术研究院（NIST）发布的CHIPS NAPMP NOFO 2要求开发带本地储能的嵌入式能量采集模块，为亚立方厘米级传感器节点供电，目标应用包括医疗和工业可穿戴设备。
 

为提升储能和能量转换效率，研发投入不断增加。包括压电薄膜和热电发电机在内的材料不断取得进展，正在降低成本，使这些解决方案既适用于小型企业，也适用于大型智能电网项目。例如，2024年，美国能源部《能源效率提升二十年路线图》（EES2）承诺将微电子能效提升1,000倍，并优先支持压电薄膜和热电发电机方面的研发，以提高转换效率、降低成本。
 

北美能量采集市场分析

了解关键趋势

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• 北美能量采集市场在2022年、2023年和2024年的估值分别为2.153亿美元、2.197亿美元和2.262亿美元。按能源来源划分，该市场涵盖太阳能、振动与动能、热能以及射频（RF）。
   
• 2024年，太阳能细分市场的估值为7,790万美元。太阳能因广泛应用于户外物联网（IoT）设备和楼宇自动化系统而处于领先地位。光伏系统的成本已大幅下降，同时政府也出台了可再生能源激励措施。例如，2010年至2023年间，太阳能发电成本从每千瓦时0.39美元降至不足0.12美元，推动了太阳能技术在户外物联网和楼宇系统中的应用。
   
• 预计到2034年，振动与动能细分市场的复合年增长率将超过8.8%。利用振动和运动的解决方案在工业和交通运输领域日益普及。这些系统可将机器振动转化为电能，从而使工厂和铁路能够使用无需电池的无线传感器。例如，根据美国国家标准与技术研究院（NIST）于2023年6月发布的一份报告，一种新型发电机可将这些振动转化为电能，为无需维护的无线传感器提供支持。
   
• 预计到2034年，北美能量采集市场中的热能细分市场估值将达到1.232亿美元。热电发电机在汽车和制造业环境中尤为有效，能够回收浪费的能量，同时为高温环境中的传感器供电。例如，2023年，美国能源部指出，这些发电机能够从暖通空调管道和排气系统等设备中的低品位热能发电，在温度超过100°C时可靠地为传感器供电，且无需维护。
   
• 射频是一项新兴技术，适用于智能医疗植入物和物流标签等小型电子设备。然而，随着物联网生态系统不断发展，该技术在短距离效率方面仍面临挑战。例如，美国国家标准与技术研究院2023年的一项研究显示，城市中的Wi-Fi和蜂窝信号能够提供足够的能量，为物流标签和医疗植入物等设备供电。
   

• 按最终用途划分，北美能量采集市场包括消费电子、无线传感器网络、汽车、楼宇自动化及其他领域。2024年，楼宇自动化细分市场的市场收入份额为40.7%。
   
• 再生能源系统可为轮胎压力监测系统和各种车厢传感器供电，与电动汽车的兴起相契合。根据美国交通脱碳国家蓝图，轮胎压力监测系统中的能量采集器可利用常见的高速公路行驶振动产生60至120毫瓦的电力，有助于减少车辆正常行驶期间对辅助电池的依赖。
   
• 预计到2034年，无线传感器网络细分市场的复合年增长率将超过8.7%。这项技术可为智能电网和农业提供实时数据，同时大幅降低难以到达区域的维护成本。例如，一个面积为5 cm²的小型太阳能采集器在明亮阳光下可产生约250微瓦的电力，而热电模块在特定温差下可产生约80微瓦的电力。
   
• 2024年，北美能量采集市场中的消费电子细分市场价值为3,940万美元。太阳能智能手表和健康追踪器可通过运动激活，有助于减少更换电池的需求，因此对偏好设备随时可用的环保意识消费者颇具吸引力。例如，2023年，美国能源部（DoE）的太阳能技术办公室投入2,400万美元，用于支持薄膜太阳能电池板的开发，从而将生产成本降低15%。
   
• 预计到2034年，汽车细分市场的价值将达到4,500万美元。包括太阳能窗户和嵌入地板的压电系统在内的创新技术，有助于减少住宅和办公场所对电网的依赖。例如，2023年，美国能源部拨款1,330万美元，用于研发太阳能集成窗户和热电垫，旨在为城市建筑中的智能供暖、通风、空调（HVAC）和照明系统供电。
   

获取影响这个市场的主要细分市场的详细见解

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• 美国能量采集市场在2022年、2023年和2024年的价值分别为1.568亿美元、1.592亿美元和1.629亿美元。这项支持正在推动太阳能和振动能系统在智慧城市、各类行业及医疗保健领域的应用。科技公司与绿色倡议共同推动楼宇自动化，通过建设节能基础设施，帮助减少城市地区的碳排放。
   
• 例如，2024年，美国能源部的 AFFECT Phase 2 计划向67个项目拨款1.5亿美元。其中，29个项目将在联邦建筑中安装太阳能与振动能集成传感器，每个传感器的能量产出超过1瓦，并在28个州保持超过95%的运行效率。
   
• 预计到2034年，加拿大市场的复合年增长率将超过9.9%。该国的净零政策以及安大略省和魁北克省的智能电网计划正与各大学协同推进，开发适用于极端气候且经久耐用的技术。例如，2021年，加拿大自然资源部通过其绿色基础设施计划投入1亿美元。该计划将热电和压电能量采集器集成到智能电网中，截至目前，已将远程传感器网络的可靠性从55%提高到87%。
   

北美能量采集市场份额

北美能量采集行业排名前四的企业是ABB、STMicroelectronics、Texas Instruments和Honeywell，合计约占30%的市场份额。这些企业通过创新技术，从阳光、热量和无线电波等来源采集能量，引领行业发展。它们将这些技术应用于物联网（IoT）设备、楼宇自动化系统和无线传感器网络等领域。通过采用先进的电源管理技术并建立战略合作伙伴关系，这些企业正积极应对北美地区对可持续、高能效解决方案日益增长的需求，而政府激励措施和智慧城市计划也为此提供了支持。
 

ABB是电气化和自动化领域的重要企业，在能量采集领域发挥着重要作用，为工业和建筑提供太阳能系统及电源管理解决方案。2024年6月，ABB在美国推出一项新的微电网解决方案，将太阳能和热能采集技术相结合，为智能工厂中的物联网传感器供电，使能源成本最高降低20%。这一创新解决方案不仅降低了能源成本，也有助于实现更可持续、更环保的运营。
 

北美能量采集市场企业

• STMicroelectronics总部位于瑞士，2024年营收为173亿美元。作为半导体领域的重要企业，STMicroelectronics为无线传感器和消费电子产品提供能量采集集成电路（IC）及低功耗微控制器。2024年3月，该公司推出一款面向太阳能和射频应用的全新能量采集芯片，提升了北美智慧城市中物联网设备的效率。
   
• Texas Instruments总部位于得克萨斯州，2024年营收为175亿美元。Texas Instruments以模拟和嵌入式处理技术著称，为汽车和工业应用提供电源管理集成电路及能量采集解决方案。2024年9月，该公司推出一款用于太阳能采集的低功耗转换器，以满足北美地区对可持续物联网解决方案日益增长的需求。
   
• Honeywell总部位于北卡罗来纳州，2024年营收为367亿美元。Honeywell在工业和楼宇自动化领域占据重要地位，提供可从热量和振动中采集能量的系统，用于智能基础设施。2024年1月，Honeywell与一家加拿大公用事业公司合作，在智能电网中部署能量采集传感器，与加拿大的清洁能源战略相契合。
   

北美能量采集市场的部分主要参与企业包括：

• 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
   

北美能量采集行业新闻

• 2024年1月，Qualcomm 与一家总部位于美国的可穿戴技术初创企业合作，将环境能量采集技术集成到其智能手表和健身追踪器用 Snapdragon 处理器中。该项目利用 Qualcomm’s 低功耗芯片组采集太阳能和动能，使设备电池续航时间延长最多50%。在美国商务部推动智能设备创新举措的支持下，此次合作使 Qualcomm 成为北美能量采集行业的重要参与者，重点聚焦消费电子产品。
   
• 2024年3月，Powercast Corporation 推出了射频能量采集模块，旨在为无线物联网（IoT）传感器供电，无需使用电池。该模块可采集包括 Wi-Fi 路由器在内的信号源产生的环境射频能量，使传感器能够在智能建筑和工业环境中持续运行。在美国能源部聚焦节能技术的支持下，这项创新巩固了 Powercast 在北美能量采集行业中的地位，并减少了对传统电源的依赖。
   
• 2024年6月，无电池无线解决方案领域的领先企业 EnOcean 与一家美国大型智能建筑开发商合作，在加利福尼亚州的商业物业中安装太阳能供电的物联网传感器。该项目与美国能源部的电网韧性与创新合作伙伴（GRIP）计划相一致，为500栋建筑配备了用于照明和暖通空调（HVAC）控制的能量采集传感器，使能耗降低了15%。
   
• 2024年9月，Perpetua Power 获得一份供货订单，将为一家加拿大石油和天然气公司的远程监控系统提供热电能量采集传感器。这些传感器利用管道中的废热为无线物联网设备供电，从而免去在严苛环境下更换电池的需要。在加拿大清洁能源战略的支持下，这份订单进一步扩大了 Perpetua Power 对北美能量采集行业的贡献，尤其是在工业应用领域。
   

这份北美能量采集市场研究报告深入涵盖该行业，提供2021年至2034年以百万美元计的收入估算和预测，涵盖以下细分市场：

市场，按来源划分

• 太阳能
• 振动与动能
• 热能
• 射频（RF）
• 其他

市场，按组件划分

• 能量采集换能器
• 电源管理集成电路（PMIC）
• 其他

市场，按终端用途划分

• 无线传感器网络
• 消费电子产品
• 楼宇自动化
• 汽车
• 其他

以上信息涵盖以下国家：

• 美国
• 加拿大