《压电能量收集和传感-2019版》
2019-05-03 10:31:48   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

Piezoelectric Harvesting and Sensing 2019-2039

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据麦姆斯咨询介绍，随着社会的发展，人们对可靠的不间断电力能源的需求不断增加，同时人们的环保意识也日益增强，开发清洁、环保、可靠、廉价的新能源已成为当今世界的研究热点。机械能是一种新型的绿色能源，美国加利福尼亚州和欧洲正在利用压电技术铺设压电发电道路，以收集路面振动产生的机械能。基于压电技术的能量收集也将在自供电物联网节点中发挥作用，因为没有人愿意为数十亿个电池充电或更换。如果没有自供电节点，物联网只不过是历史上的一个注脚。

本报告将压电能量收集和压电传感整合在一起，为读者答疑解惑：（1）毫瓦或兆瓦：压电技术的成功在哪里？（2）压电能量收集器和压电传感器的工作模式有哪些？（3）为什么在生命科学领域会寻求自供电传感器？（4）能否将压电能量收集和太阳能结合起来，为道路上行驶的汽车提供能源？（5）如果交通繁忙，那么压电能量收集效果良好；如果交通空闲，怎么办？（6）哪些压电材料是经济实惠、易于使用？（7）为什么半导体和压电材料的“融合”器件令人兴奋？……

压电能量收集器和压电传感器的工作模式

“新材料、新器件、新应用”，压电技术前景广阔，例如消费领域（运动鞋、计步器、耳机）、医疗领域（助听器、心脏起搏器、健康监测设备）、工业领域（结构/设备健康监测）、能源领域（风能和海浪能收集）、交通领域（路面振动能量收集）等。本报告提供各项压电能量收集应用领域的典型案例分析，以及市场预测和发展趋势，以阐述压电能量收集技术的成功之道。另外，我们也从专利和谷歌搜索情况来分析压电技术趋势。

压电能量收集专利和谷歌搜索趋势

压电MEMS专利和谷歌搜索趋势

振动能量存在形式多样，振动能量收集是一种行之有效的环境能量发电方法。根据发电原理不同，振动发电机可以分为静电式、电磁式与压电式。其中，压电式振动发电机以其能量转换效率高、结构简单、无电磁干扰、易于实现整体结构的微型化与集成化等优点成为国内外振动发电领域研究的重点。常用压电材料包括压电单晶体、压电陶瓷、压电聚合物、压电复合材料等。其中，压电陶瓷锆钛酸铅（PZT）已经成为国内外压电式振动能量收集领域最常用的压电材料之一，并在此基础上发展了低温烧结PZT、透明压电陶瓷PLZT、无铅系列压电陶瓷及纳米陶瓷等多种压电陶瓷材料。压电陶瓷的优点在于压电常数大、灵敏度高、工艺成熟、成形效果好等，缺点在于其韧性差、易破裂。另一种常用压电材料是聚偏二氟乙烯（PVDF），PVDF具有压电应变常数高、柔性和加工性好、频响宽、机械强度高等优点。

本报告研究领域涵盖压电晶体、器件及系统，涉及基础理论和知识，不仅分析了压电能量收集技术及应用，还介绍了压电传感器原理、新产品、功能、优势、应用、挑战，以及期望的材料。压电、MEMS、无线通信和控制器如何融合发展？敬请阅读报告。

应用于结构健康监测的嵌入式传感器

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