《电子产品的无电池化，对IoT、6G、医疗及可穿戴的市场影响-2021版》
2021-07-12 21:17:18   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

Battery Elimination in Electronics: Market Impact IoT, 6G, Healthcare, Wearables 2021-2041

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无电池电子产品正在抢占市场

据麦姆斯咨询介绍，从数量上看，越来越多的无线电子产品开始无电池化，变得更加便携。英国知名研究公司IDTechEx在这份最新出版的报告中详细调研了电子产品的无电池化趋势，以及未来二十年对物联网、6G、医疗、可穿戴设备的市场影响。这份360多页的电子版报告内容详尽，调研了涉及该领域的150多家企业或研究机构。到2041年，很少有市场能够从不到80亿美元规模发展到超过1200亿美元，电子产品的无电池化有望做到。

目前，研究人员至少有四种途径可以选择，以实现无电池化的植入式心脏起搏器和除颤器，以消除由于电池供电原因而可能造成的宕机，例如：摩擦电能量收集、压电能量收集、电动力学以及射频无线能量传输等。此外，已经有实验室报道利用一种无电池的光控神经元设备来控制神经元的激活。

2021~2030年电子设备的能量收集技术发展路线图（样刊模糊化）

与此同时，今年全球大约部署了1270亿个无电池的反向散射RFID和防盗标签，越来越多的厂商开始宣传无电池化概念。例如，Thrive和Battery Free都在推“无电池的可穿戴设备”。

为了安全和可靠性，用户可以购买Airman的耳机、船用电话（通过麦克风系统供电，无需电池或特殊连接器），以及无电池的氧气或一氧化碳传感器。在非洲，还有手动发电的无电池灯、无线电或心脏监护仪等。

这还只是一个开始。印度和中国已经推出了无电池的静电口罩，可以通过摩擦电能量收集来取代电池，以捕捉微粒、消杀细菌和病毒，这意味着整个处理过程没有污染，成本更低。全球的糖尿病患者每年需要大约1亿个无电池的连续葡萄糖监测传感器。压电打火机大概也是类似的出货量级，但是医疗应用将是意义非凡的进展，拥有巨大的市场潜力。

新兴的能量存储和收集技术催生新市场

“无电线、无电池、无限制”贯穿了整个EnOcean联盟基于无电池、免维护的无线电标准（ISO/IEC 14543-3-10/11），为智能家居、建筑和空间应用提供了4000个可互操作的生态系统选项。现在，已经能够在超过一百万栋建筑中看到它们的身影，成为世界上最广泛的经过实地测试的无线楼宇自动化标准。

2021年和2041年电子产品无电池化市场预测（样刊模糊化）

IDTechEx在这份新报告中详释了更先进的无线能量传输（WET）技术、多模式能量收集技术以及超级电容器将如何推动无电池电子产品的进一步发展。到2030年前后，6G通信系统有望在无电池设备之间即时传输海量数据，甚至可以通过信号束为超级电容器智能手机充电。超级电容器层上的灵活能量收集，有很多潜力可挖。这些无电池技术的结合，未来有可能实现更多迄今无法想象的新应用。

本报告以商业为导向，提供了很多清晰易懂的信息图表、图片、访谈以及对比分析。得益于IDTechEx全球多语言博士级分析师在这个领域超过20年的研究积累，本报告主要回答了以下问题：
- 哪些应用领域迫切需要无电池化？为什么？
- 医疗保健、通信、个人电子、物联网等领域的无电池化发展现状。
- 无电池化的优势，包括安全性和可靠性，甚至能够挽救生命。
- 无电池、免维护趋势带来的机遇？
- 6G无线能量传输、下一代能量收集、生物电池、超级电容器。
- 哪些应用中需要整合这些技术？为什么要转向摩擦电能量收集、多模柔性技术等？
- 无电池植入物、连续血糖监测、智能手表、手机、物联网等应用如何无电池化及时间表。
- 2021~2041年技术、标准和应用路线图？
- 2021~2041年的市场规模预测？
- 研究路线及趋势可以给我们哪些启示？

本报告在执行摘要和结论部分提供了对该研究领域的整体概览，给出了13个关键结论，比较了所有的趋势和可能性，以及包括智能手机和物联网细分研究的34个案例。

本报告的第二章中IDTechEx给出了40个趋势预测。导言部分用9个案例引出了无电池化的需求、趋势、选择、方案（6条路线）、新焦点和新工具，考量覆盖了从LPWAN到杀灭病毒的静电口罩再到三星智能手机。

报告接下来用20页的篇幅深入研究了医疗保健和可穿戴领域的无电池化应用，包括20个案例、无电池嵌入心脏辅助的4条路线、摩擦电能量收集和生物电池的突破，以及未来趋势。报告解释了为什么对于所有可穿戴设备而言，低频“次声”能量采集比振动能量采集更有优势。报告第五章是物联网、SRWN（例如蓝牙）、LPWAN领域的无电池化应用，用22页的篇幅提供了对比、案例、预测以及可能的趋势。报告认真审视了物联网市场，将无电池化带来的真正新突破，和旧瓶装新酒式的“创新”进行了区分。

报告第六章介绍了6G通信带来的无线信息和能量传输技术对无电池化的推动。本章节提供了12页的信息图表，为用户解读了5G和6G如何推动无电池化趋势。报告第七章评估了实现无电池手机和可穿戴产品的6种路线，包括6种能量收集技术的成本预测、设备功率预测、组合选择、无线能量传输以及华盛顿大学开发的无电池手机等案例。报告第八章介绍了RFID和NFC通过无线能量传输来实现无电池化，这已经取得了巨大的成功，并且可能是6G通信有望实现突破的实时定位系统（RTLS）中的一个潜在方向。

报告第九章用22页的篇幅介绍了建筑控制领域的无电池化，并用NEC、东芝、雅马哈、ABB、西门子等大牌厂商的案例对比分析提供了该领域的技术趋势和机遇。报告第十章和第十一章对主要的无电池化技术——能量收集和超级电容器，进行了深入的调研和分析，它们在2020/2021年获得了很多突破性进展，出现了新的选择及改进。只有IDTechEx出版的这份报告提供了最新的信息和洞见，这对于发展如此迅速的技术和市场至关重要。

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