市場調査レポート
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1530880
エネルギーハーベスティング市場の2030年までの予測: コンポーネント別、エネルギー源別、エンドユーザー別、地域別の世界分析Energy Harvesting Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Component, Source, End User and By Geography |
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エネルギーハーベスティング市場の2030年までの予測: コンポーネント別、エネルギー源別、エンドユーザー別、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年08月01日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、世界のエネルギーハーベスティング市場は2024年に45億1,000万米ドルを占め、予測期間中にCAGR 21.96%で成長し、2030年には148億3,000万米ドルに達する見込みです。
エネルギーハーベスティングとは、環境中のさまざまなソースから周囲のエネルギーを捕捉し、使用可能な電気エネルギーに変換するプロセスを指します。このアプローチは、従来のバッテリー交換や継続的なグリッド接続が現実的でない、あるいは不可能な電子機器やシステムに電力を供給するために極めて重要です。一般的な環境エネルギー源には、太陽光線、振動、熱勾配、電磁波などがあります。
ジョージア工科大学の最近の調査によると、トライボエレクトリック効果は、2つの異なる材料をこすり合わせたり、接触させたりすることで、驚くほどの電力を生み出します。
エネルギー効率の高いソリューションへの需要の高まり
エネルギー効率の高いソリューションに対する需要の高まりが、エネルギーハーベスティング技術の著しい進歩を促しています。エネルギーハーベスティングは、太陽光、振動、熱など、環境から少量の周囲エネルギーを取り込んで蓄え、使用可能な電力に変換します。このアプローチは、従来の電源への依存を減らし、運用コストを下げる可能性があるため、様々な産業で支持を集めています。バッテリーの寿命とメンテナンスが重要なIoTデバイスのような分野では、エネルギーハーベスティングは、動作寿命を延ばしたり、頻繁なバッテリー交換の必要性をなくすことで、持続可能な代替手段を提供します。
規制と政策の課題
エネルギーハーベスティングは、その普及と主流のエネルギー・ソリューションへの統合を妨げる、規制と政策上の大きな課題に直面しています。一つの大きなハードルは、異なる地域や管轄区域間でエネルギーハーベスティング技術を管理する標準化された規制がないことです。これらの技術は、しばしばIT・通信、IoT、インフラといった複数のセクターにまたがっており、それぞれが独自の規制枠組みを持っています。明確なガイドラインがないことは、エネルギーハーベスティングデバイスの認証、展開、スケーラビリティを複雑にしています。しかし、エネルギー補助金、インセンティブ、グリッド統合に関連する政策は、エネルギーハーベスティングプロジェクトの経済的実行可能性を決定する上で重要な役割を果たしています。
IoTデバイスと無線センサーネットワークの普及
IoTデバイスとワイヤレスセンサーネットワークの普及は、エネルギーハーベスティング技術の著しい進歩を促しています。これらの技術は、光、熱、振動などの周囲のエネルギー源からエネルギーを抽出することを可能にし、それによって従来のバッテリー交換やグリッド接続の必要性を低減または排除します。この機能は、デバイスが遠隔地やアクセスしにくい場所に配置されることが多いIoTやセンサーネットワークアプリケーションにおいて、特に大きな変革をもたらします。さらに、エネルギーハーベスティングは、再生可能エネルギーの利用を促進し、環境への影響を低減することで、持続可能性を高めます。
高い実装コスト
エネルギーハーベスティング技術の普及には、導入コストの高さが大きな障壁となっています。太陽放射、振動、熱勾配のような周囲のエネルギー源を捕捉し、使用可能な電力に変換することを目的とするこれらの技術は、多くの場合、特殊な材料や部品を必要とするため、現在のところ、製造や既存システムへの統合にはコストがかかります。しかし、効率的なエネルギーハーベスティング・デバイスの開発には、複雑なエンジニアリングと製造工程が必要であり、さらにコストを押し上げています。
COVID-19の大流行は、エネルギーハーベスティング分野に大きな影響を与えました。当初、世界のサプライチェーンの混乱がエネルギーハーベスティング技術の生産と流通に影響を及ぼし、遅延と不足を招いた。各国が操業停止や制限を課したため、研究開発活動は減速し、技術革新や新技術の導入に影響を与えました。しかし、景気後退により多くの産業が、長期的な持続可能性の目標よりも目先の財政的安定を優先したため、エネルギーハーベスティング・イニシアチブを含む再生可能エネルギー・プロジェクトへの投資を削減しました。
予測期間中、無線周波数セグメントが最大になる見込み
予測期間中、無線周波数セグメントが最大になると予想されます。無線周波数(RF)エネルギーハーベスティングは、Wi-Fiルーター、セルタワー、放送局など様々なソースから放出される周囲のRF波を捕捉し、この電磁エネルギーを使用可能な電力に変換することを含みます。この技術は、小型電子機器やセンサーにワイヤレスで電力を供給し、バッテリーや頻繁な充電を不要にする可能性があるため、注目を集めています。RFエネルギーハーベスティングは通常、特定の周波数で共振するように設計されたアンテナを利用し、RF波を効率的に捕捉し、整流回路を通して直流(DC)電気に変換します。
予測期間中にCAGRが最も高くなると予想されるのはワイヤレスセンサーネットワーク分野です。
ワイヤレスセンサーネットワーク分野は、予測期間中に最も高いCAGRが見込まれます。ワイヤレスセンサーネットワーク(WSN)は、運用の持続可能性と自律性を高めるために、エネルギーハーベスティング技術を活用するようになってきています。エネルギーハーベスティングは、センサーが周囲の環境から電力を生成することを可能にし、バッテリーの交換や充電の必要性を低減または排除します。この技術により、WSNは従来の電源が実用的でない遠隔地やアクセスしにくい場所でも動作することが可能になります。太陽光、風力、振動、熱など様々なエネルギーハーベスティング方式が、特定の環境条件に合わせてWSNの設計に組み込まれています。
北米地域は、電力効率の高い自律型デバイスに対する需要の高まりにより、推定期間中、市場で最大のシェアを占めました。これらの技術は、デバイスが身近な環境からエネルギーを利用することを可能にし、従来の電源への依存を減らし、地域全体で動作寿命を延ばします。エネルギー効率化の推進は、この地域全体の家電、産業オートメーション、スマートインフラを含む様々なセクターで極めて重要です。太陽エネルギー、熱エネルギー、運動エネルギー変換などのエネルギーハーベスティング技術の進歩が技術革新に拍車をかけ、地域全体でデバイスをより自立的で環境に優しいものにしています。
欧州地域は予測期間中、収益性の高い成長を維持すると予測されています。近年、欧州は政府の革新的な取り組みや政策を通じて、エネルギーハーベスティングの強化に大きく前進しています。この進歩を推進する注目すべき政策枠組みのひとつが、2050年までに欧州を気候ニュートラルにすることを目指す、欧州・グリーンディールです。この野心的な計画には、再生可能エネルギー導入とエネルギー効率改善の目標が含まれており、地域全体でエネルギーハーベスティング技術に資する環境を育成しています。さらに、Horizon Europeのような様々な資金援助プログラムは、高度なエネルギーハーベスティング技術を含む持続可能なエネルギーソリューションの研究開発に多大なリソースを割り当てています。
According to Stratistics MRC, the Global Energy Harvesting Market is accounted for $4.51 billion in 2024 and is expected to reach $14.83 billion by 2030 growing at a CAGR of 21.96% during the forecast period. Energy harvesting refers to the process of capturing and converting ambient energy from various sources in the environment into usable electrical energy. This approach is crucial for powering electronic devices and systems where conventional battery replacement or continuous grid connection is impractical or impossible. Common sources of ambient energy include solar radiation, vibrations, thermal gradients, and electromagnetic waves.
According to a recent research in Georgia Institute of technology, the triboelectric effect creates surprising amounts of electric power by rubbing or touching two different materials together, due to this discovery they found a new way to power mobile devices such as sensors and smartphones.
Rising Demand for energy-efficient solutions
The rising demand for energy-efficient solutions is driving significant advancements in energy harvesting technologies. Energy harvesting involves capturing and storing small amounts of ambient energy from the environment, such as sunlight, vibrations, or heat, and converting it into usable electrical power. This approach is gaining traction across various industries due to its potential to reduce reliance on conventional power sources and lower operational costs. In sectors like IoT devices, where battery life and maintenance are critical, energy harvesting offers a sustainable alternative by extending operational lifespans or eliminating the need for frequent battery replacements.
Regulatory and policy challenges
Energy harvesting faces significant regulatory and policy challenges that impede its widespread adoption and integration into mainstream energy solutions. One major hurdle is the lack of standardized regulations governing energy harvesting technologies across different regions and jurisdictions. These technologies often straddle multiple sectors such as telecommunications, IoT, and infrastructure, each with its own set of regulatory frameworks. The absence of clear guidelines complicates the certification, deployment, and scalability of energy harvesting devices. However, policies related to energy subsidies, incentives, and grid integration play a crucial role in determining the economic viability of energy harvesting projects.
Proliferation of IoT devices and wireless sensor networks
The proliferation of IoT devices and wireless sensor networks is driving significant advancements in energy harvesting technologies. These technologies enable the extraction of energy from ambient sources such as light, heat, and vibration, thereby reducing or eliminating the need for traditional battery replacements or grid connections. This capability is particularly transformative in IoT and sensor network applications where devices are often deployed in remote or inaccessible locations. Additionally, energy harvesting enhances sustainability by promoting renewable energy usage and reducing environmental impact.
High cost of implementation
The high cost of implementation is a significant barrier to the widespread adoption of energy harvesting technologies. These technologies, which aim to capture and convert ambient energy sources like solar radiation, vibrations, or thermal gradients into usable electrical power, often require specialized materials and components that are currently expensive to produce and integrate into existing systems. However, the development of efficient energy harvesting devices involves complex engineering and manufacturing processes, further driving up costs.
The Covid-19 pandemic significantly impacted the energy harvesting sector. Initially, disruptions in global supply chains affected the production and distribution of energy harvesting technologies, leading to delays and shortages. As countries imposed lockdowns and restrictions, research and development activities slowed down, affecting innovation and the introduction of new technologies. However, the economic downturn caused many industries to reduce investments in renewable energy projects, including energy harvesting initiatives, as they prioritized immediate financial stability over long-term sustainability goals.
The Radio Frequency segment is expected to be the largest during the forecast period
Radio Frequency segment is expected to be the largest during the forecast period. Radio Frequency (RF) energy harvesting involves capturing ambient RF waves emitted from various sources such as Wi-Fi routers, cell towers, and broadcasting stations, and converting this electromagnetic energy into usable electrical power. This technology is gaining prominence due to its potential to power small electronic devices and sensors wirelessly, eliminating the need for batteries or frequent recharging. RF energy harvesting typically utilizes antennas designed to resonate at specific frequencies to efficiently capture and convert RF waves into direct current (DC) electricity through rectification circuits.
The Wireless Sensor Networks segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Wireless Sensor Networks segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. Wireless Sensor Networks (WSNs) are increasingly leveraging energy harvesting techniques to enhance their operational sustainability and autonomy. Energy harvesting allows sensors to generate power from their surrounding environment, reducing or eliminating the need for battery replacements or recharging. This technology enables WSNs to operate in remote or hard-to-access locations where traditional power sources are impractical. Various energy harvesting methods such as solar, wind, vibration, and thermal are being integrated into WSN designs, tailored to specific environmental conditions.
North America region commanded the largest share of the market over the extrapolated period by the rising demand for power-efficient and autonomous devices. These technologies enable devices to harness energy from their immediate environment, reducing dependence on traditional power sources and extending operational lifetimes across the region. The push towards energy efficiency is crucial across various sectors including consumer electronics, industrial automation, and smart infrastructure throughout the region. Advancements in energy harvesting technologies such as solar, thermal, and kinetic energy conversion have spurred innovation, making devices more self-sustaining and environmentally friendly across the region.
Europe region is projected to hold profitable growth during the forecast period. In recent years, Europe has made significant strides in enhancing energy harvesting through innovative government initiatives and policies. One notable policy framework driving this progress is the European Green Deal, which aims to make Europe climate-neutral by 2050. This ambitious plan includes targets for renewable energy adoption and energy efficiency improvements, fostering a conducive environment for energy harvesting technologies across the region. Additionally, various funding programs such as Horizon Europe allocate substantial resources to research and development in sustainable energy solutions, including advanced energy harvesting techniques.
Key players in the market
Some of the key players in Energy Harvesting market include ABB Group, Cymbet Corporation, Energizer Holdings, Inc, GreenPeak Technologies, Honeywell International Inc, Lord Corporation, Microchip Technology Inc, Nextreme Thermal Solutions, Powercast Corporation and Siemens AG.
In October 2023, Powercast and Nichicon collaborated to showcase a demonstration of wireless charging capabilities tailored for small electronic devices. This innovative approach seamlessly integrates radio frequency (RF) charging technology with a compact lithium-ion (Li-Ion) battery, offering a convenient and efficient solution for powering a diverse range of portable devices.
In October 2023, ALD unveiled a groundbreaking innovation with the introduction of the inaugural supercapacitor balancing chip, pioneering its entry into the market. This advanced chip is designed to avert overvoltage failures by boasting a rating of 3.00 volts or higher, setting a new standard for reliability and safety in energy storage systems.
In October 2023, the U.S. government along with various private companies have announced plans for over 94 GW of new clean power generation projects, amounting an estimated USD 133 billion as investment as of August 2023. This is further anticipated to have a positive impact on the market growth.
In December 2022, the government of India announced that the country has planned the investment of over USD 25 billion in the renewable sector encompassing the adoption of advance technology including solar equipment, electric vehicles, & energy storage.