エネルギーハーベスティングシステム市場- 成長、動向、予測（2023年～2028年）

エネルギーハーベスティングシステムの世界市場は、予測期間中にCAGR9.8%を記録する見込みです。

エネルギーハーベスティングは、パワーハーベスティングまたはエネルギースカベンジングとしても知られており、外部ソースからエネルギーを得るプロセスです。エネルギーハーベスティングシステムのエネルギー源である環境エネルギーは、周囲のバックグラウンドとして存在し、自由に利用することができます。

主なハイライト

• オートメーションにおけるIoTデバイスの普及、都市部の拡大、信頼性が高く安全で長持ちするシステムへの需要の高まり、グリーンエネルギーの人気の高まり、ビルやホームオートメーションにおけるエネルギーハーベスティング技術の普及、政府の支援政策などが、予測期間中の市場の拡大に貢献すると予想されます。
• エネルギーハーベスティングシステムは、主にセンサー、時計、家電製品などの低電力電気ユーティリティに使用されています。これらのシステムは、電池のような従来の電源に代わる効率的な選択肢を提供します。
• さらに、政府の支援政策や環境に対する意識の高まり、温室効果ガスの排出削減が、こうした技術に対する需要の高まりに寄与しています。
• エネルギーハーベスティングシステムは、接続された機器が環境に悪影響を与えることなく、非常に長い時間動作することができるため、使用するメリットがあります。さらに、光エネルギー、熱エネルギー、高周波エネルギー、運動エネルギー、化学・生物学的エネルギーなど、さまざまな環境エネルギー源の中で、エネルギーハーベスティングシステムが最も頻繁に利用するのは、太陽エネルギー、熱エネルギー、振動エネルギーの形態です。
• また、エネルギーハーベスティングシステムは、バックアップバッテリーを必要とするアプリケーションにも展開され、主にバッテリーは遠隔地にある手の届きにくい場所に設置されています。エネルギーハーベスティングシステムに使用されるトランスミッターとレシーバーは、より良い信号伝送のために互いに近くに設置する必要があります。遠隔地に設置されたセンサーは、中央の受信機でデータを収集することが困難です。
• COVID-19の流行により、中国の太陽電池産業と経済はその影響を受けています。輸出はまだ十分に評価されていないです。このような遅れは、エネルギーハーベスティングシステムの成長を制限することになるでしょう。

主要な市場動向

コンシューマエレクトロニクスが重要な市場シェアを占める

• エネルギーハーベスティングシステムは、ウェアラブル、スマートフォン、リモコン、ワイヤレス機器、ボディインプラントなどのコンシューマーエレクトロニクスでますます使用されるようになってきています。
• さらに、エネルギーハーベスティングシステムは、従来の電源が利用できない場所でも家電製品を動作させることができます。このような特徴は、用途を拡大し、機器が常に電源の近くにいなければならないという地理的な制約をなくします。このような特徴により、エネルギーハーベスティングシステムは民生用電子機器に使用されるようになっています。
• 例えば、リモコンでは、ユーザーがボタンを押す力から電力を得ることができるエネルギーハーベスティングシステムが使われています。最近、ARMは、ARM Cortex-M0+プロセッサの低消費電力を利用して、このようなデバイスを作りました。
• 回収したエネルギーは、ほとんどの無線アプリケーション、身体インプラント、ウェアラブル、およびその他の低消費電力アプリケーションで使用することができます。また、回収したエネルギーが機器全体の電力として十分でない場合でも、従来の電池の寿命を延ばすために使用できるかもしれません。
• 例えば、香港中文大学の研究者は、歩行中の人間の膝からエネルギーを採取する装置を開発しました。この装置は、装着者の労力を大幅に増加させることなく、エネルギーを採取できる可能性があります。このデバイスは、呼吸パターンを大きく変えることなく、最大1.6mWの電力を発生させることができます。
• コネクテッドデバイスの普及と、より安価で信頼性の高いエネルギー源のニーズが、家電産業におけるエネルギーハーベスティングシステムの成長を後押ししています。

北米が最大の市場シェアを維持

• この地域の継続的で急速な技術進歩により、北米は建物やホームオートメーションへの投資にとって最も重要な市場として浮上しており、再生可能エネルギーを採用し、エネルギーハーベスティングシステムの需要を促進しています。
• この地域の収益の大部分は米国からもたらされています。米国は、エネルギー自立国家を目指す政権の意向と、産業・運輸部門の繁栄により、産業は大きく拡大すると予想されています。
• 他の市場と比較して、北米市場では産業用IoTの導入が進んでおり、エネルギーハーベスティングシステムに対するニーズが高まっています。
• また、老朽化した建物や公共の建物からのエネルギー排出を削減するための政府プログラムも、この成長に寄与しています。例えば、米国一般調達庁がIBMと締結した契約により、連邦政府の最もエネルギー集約的な建物50棟に、高度でスマートなビル技術が導入される予定です。
• さらに、スマートシティ・プロジェクトの立ち上げにより、現地の市場環境も変化しています。全米のスマートシティづくりに携わる都市、企業、大学間のコラボレーションと知識共有を促進するイベントの開催に加え、この取り組みにはさまざまな助成金や資金パッケージも含まれています。

競合情勢

エネルギーハーベスティングシステム市場は、非常に競争が激しい市場です。特に、ABB LimitedとSTMicroelectronics NVが市場の2大競争相手です。しかし、いくつかの新規参入企業は、製品ラインの大幅な進歩により、業界にかなりの投資を引き寄せています。

2022年9月、E-Peas SAとEnergous Corporationは、スマートビルディング／スマートホーム、産業用IoT医療、小売店や倉庫の資産追跡装置などのエネルギーハーベスティング用途向けに開発した新しい無線エネルギーハーベスティング評価キットの発売を発表しました。このキットには、同社の1W WattUp PowerBridgeトランスミッターが含まれており、デバイスメーカーがさまざまな接続デバイスにワイヤレス電力とエネルギーハーベスティングを実装できる無線ソリューションを提供するとともに、イーピーエスの2つの評価ボード（AEM30940 RF評価ボードとEP112 Energy Harvesting Optimized Antenna Evaluation Board）が含まれています。

その他の特典

• エクセル形式の市場予測（ME）シート
• アナリストによる3ヶ月間のサポート

目次

第1章 イントロダクション

• 調査の前提条件と市場の定義
• 調査対象範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 マーケットインサイト

• 市場概要
• 産業の魅力- ポーターファイブフォース
  • 供給企業の交渉力
  • 買い手の交渉力
  • 新規参入業者の脅威
  • 代替品の脅威
  • 競争企業間の敵対関係
• 産業バリューチェーン分析

第5章 市場力学

• 市場促進要因
  • スマートシティの成長
  • 製造業における技術開発
• 市場の課題
  • 高い初期コスト

第6章 市場セグメンテーション

• 技術別
  • 光エネルギーハーベスティング
  • 振動エネルギーハーベスティング
  • 熱エネルギーハーベスティング
  • RFエネルギーハーベスティング
• アプリケーション別
  • コンシューマーエレクトロニクス
  • ビルディング・ホームオートメーション
  • 産業機器
  • 輸送機器
  • その他のアプリケーション
• 地域別情報
  • 北米
  • 欧州
  • アジア太平洋地域
  • 世界のその他の地域

第7章 競合情勢

• 企業プロファイル
  • Microchip Technology Inc.
  • E-Peas SA
  • EnoCean GmbH
  • ABB Limited
  • Powercast Corporation
  • Advanced Linear Devices Inc
  • Analog Devices Inc
  • STMicroelectronics NV
  • Texas Instruments Incorporated
  • Cypress Semiconductor Corporation
  • Piezo.com

第8章 投資分析

第9章 市場の将来性

The Global Energy Harvesting Systems Market will register a CAGR of 9.8% over the forecast period. Energy harvesting, also known as power harvesting or energy scavenging, is the process by which energy is derived from external sources. Ambient energy, the energy source for energy harvesting systems, is present as ambient background and is freely available.

Key Highlights

• The widespread use of IoT devices in automation, the expansion of urban areas, the rising demand for reliable, safe, and long-lasting systems, the increasing popularity of green energy, the widespread adoption of energy harvesting technology in building and home automation, and supportive government policies are all anticipated to contribute to the market's expansion during the forecast period.
• Energy harvesting systems are primarily used in low-power electrical utilities, such as sensors, watches, and home appliances. These systems provide an efficient alternative to conventional power sources, like batteries.
• Moreover, supportive government policies and increased awareness about the environment, along with the reduction in the emission of greenhouse gases, have helped raise the demand for such technologies.
• Using energy harvesting systems is advantageous since the connected devices can run for a very long time without causing adverse environmental effects. Additionally, the solar, thermal, and vibrational energy forms of energy are those that energy harvesting systems use the most frequently among the various sources of ambient energy, including light energy, thermal energy, radiofrequency energy, kinetic energy, chemical/biological energy, and others.
• The energy harvesting systems are also deployed in applications that require a backup battery, and primarily battery is located remotely at a difficult place to reach. The transmitters and receivers used in the energy harvesting systems should be installed close to each other for better signal transmission. Collecting data at the central receiver is difficult when these sensors are deployed in remote locations.
• Owing to the outbreak of the COVID-19 pandemic, the Chinese solar industry and its economy are reeling under the impact. The exports are yet to be gauged fully. Such delay would restrict the growth of the energy harvesting systems.

Key Market Trends

Consumer Electronics to Hold Significant Market Share

• Energy harvesting systems are increasingly used in consumer electronics, such as wearables, smartphones, remote control units, wireless appliances, body implants, etc.
• Moreover, Energy harvesting systems allow consumer electronic products to operate where conventional power sources are unavailable. Such features extend the use and eliminate the geographical constraint for devices to always be near a power source. Such features are driving the use of energy harvesting systems in consumer electro.
• For instance, energy harvesting systems are used in remote control units, where power is harvested from the force applied by the user in pressing the button. Recently, ARM has built such a device with the low power of the ARM Cortex-M0+ processor.
• The energy captured may be used in most wireless applications, body implants, wearables, and other low-power consumption applications. Even if the harvested energy is not enough to power the entire device, it may still be used to extend the life of conventional batteries.
• For example, researchers from the Chinese University of Hong Kong have developed a device that may harvest energy from the human knee during walking without a substantial increase in effort for wearers. The demonstrated device generates up to 1.6 mW of power without significantly changing breathing patterns.
• The proliferation of connected devices and the need for less expensive and reliable energy sources drive the growth of energy harvesting systems in the consumer electronics industry.

North America to Hold the Largest Market Share

• Due to the region's ongoing and rapid technical advancements, North America has emerged as the most critical market for investments in building and home automation, which employ renewable energy and propel the demand for energy harvesting systems.
• The majority of the region's revenue came from United States. Due to the administration's intention to make the nation an energy-independent state and the thriving industrial and transportation sectors, the industry is anticipated to experience significant expansion.
• Comparatively to other markets, the North American market is seeing a high level of industrial IoT adoption, boosting the need for energy harvesting systems.
• Government programs to reduce energy emissions from outdated and public buildings have also contributed to this growth. For instance, 50 of the federal government's most energy-intensive buildings will have installed sophisticated and smart building technology due to a deal the U.S. General Services Administration signed with IBM.
• Additionally, the smart cities project launch has altered the local market environment. In addition to holding events to promote collaboration and knowledge sharing amongst cities, businesses, and colleges involved in creating smart cities around the nation, this effort also includes various grants and funding packages.

Competitive Landscape

Energy Harvesting Systems Market is very competitive. Among others, ABB Limited and STMicroelectronics NV are the market's two biggest competitors. However, a few new entrants are drawing considerable investments into the industry due to significant advances in product lines.

In September 2022, E-Peas SA and Energous Corporation announced the launch of a new Wireless Energy Harvesting Evaluation Kit, developed for energy harvesting applications for smart buildings/smart homes, industrial IoT medical, and asset trackers for retail and warehouses. The kit includes the company's 1W WattUp PowerBridge transmitter, delivering an over-the-air solution that enables device manufacturers to implement wireless power and energy harvesting across a range of connected devices along with two evaluation boards from e-peas: the AEM30940 RF Evaluation Board and the EP112 Energy Harvesting Optimized Antenna Evaluation Board.

Additional Benefits:

• The market estimate (ME) sheet in Excel format
• 3 months of analyst support

TABLE OF CONTENTS

1 INTRODUCTION

• 1.1 Study Assumptions and Market Definition
• 1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS

• 4.1 Market Overview
• 4.2 Industry Attractiveness - Porter Five Forces
  • 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
  • 4.2.2 Bargaining Power of Buyers
  • 4.2.3 Threat of New Entrants
  • 4.2.4 Threat of Substitutes
  • 4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
• 4.3 Industry Value Chain Analysis

5 MARKET DYNAMICS

• 5.1 Market Drivers
  • 5.1.1 Growth of Smart Cities
  • 5.1.2 Technology Developments in Manufacturing Industries
• 5.2 Market Challenges
  • 5.2.1 High Initial Costs

6 MARKET SEGMENTATION

• 6.1 By Technology
  • 6.1.1 Light Energy Harvesting
  • 6.1.2 Vibration Energy Harvesting
  • 6.1.3 Thermal Energy Harvesting
  • 6.1.4 RF Energy Harvesting
• 6.2 By Application
  • 6.2.1 Consumer Electronics
  • 6.2.2 Building and Home Automation
  • 6.2.3 Industrial
  • 6.2.4 Transportation
  • 6.2.5 Other Applications
• 6.3 By Geography
  • 6.3.1 North America
  • 6.3.2 Europe
  • 6.3.3 Asia Pacific
  • 6.3.4 Rest of the World

7 COMPETITIVE LANDSCAPE

• 7.1 Company Profiles
  • 7.1.1 Microchip Technology Inc.
  • 7.1.2 E-Peas SA
  • 7.1.3 EnoCean GmbH
  • 7.1.4 ABB Limited
  • 7.1.5 Powercast Corporation
  • 7.1.6 Advanced Linear Devices Inc
  • 7.1.7 Analog Devices Inc
  • 7.1.8 STMicroelectronics NV
  • 7.1.9 Texas Instruments Incorporated
  • 7.1.10 Cypress Semiconductor Corporation
  • 7.1.11 Piezo.com

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 FUTURE OF THE MARKET