Mercado de sistemas de recolección de energía: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico segmentado por tecnología (recolección de energía lumínica, recolección de energía por vibración, recolección de energía térmica y recolección de energía de RF), aplicación (electrónica de consumo, automatización de edificios y hogares, industrial, transporte), por re

Descripción general del mercado

El mercado global de sistemas de recolección de energía se valoró en USD 672,91 millones en 2023 y se anticipa que proyectará un crecimiento sólido en el período de pronóstico con una CAGR del 9,37% hasta 2029.

Durante el período de pronóstico, se espera que el mercado crezca debido a varios factores, incluida la amplia utilización de dispositivos IoT en la automatización, la urbanización, la creciente necesidad de sistemas confiables y sostenibles, el aumento de la demanda de energía verde, la integración generalizada de la tecnología de recolección de energía en la automatización de edificios y hogares, y regulaciones gubernamentales favorables. Los sistemas de recolección de energía encuentran su aplicación principal en servicios eléctricos de bajo consumo, como sensores, relojes y electrodomésticos, y sirven como sustitutos eficientes de las fuentes de energía tradicionales, como las baterías.

Principales impulsores del mercado

Creciente conciencia sobre la eficiencia energética

La creciente conciencia sobre la eficiencia energética es un factor fundamental que impulsa el sólido crecimiento del mercado de sistemas de recolección de energía. A medida que la conciencia global sobre la sostenibilidad ambiental continúa aumentando, tanto las industrias como los consumidores buscan soluciones innovadoras para reducir el consumo de energía y su huella de carbono. Esta mayor conciencia ha catalizado un cambio de paradigma hacia tecnologías más ecológicas, y los sistemas de recolección de energía están surgiendo como un actor clave en este panorama transformador.

Las empresas y los individuos reconocen cada vez más la importancia de optimizar el uso de la energía para minimizar el desperdicio y mitigar el impacto ambiental de las fuentes de energía tradicionales. Los sistemas de recolección de energía brindan una respuesta inteligente a este imperativo al capturar y aprovechar la energía ambiental del entorno, convirtiéndola en una forma utilizable. Esto no solo se alinea con los objetivos más amplios del desarrollo sostenible, sino que también aborda la necesidad apremiante de una utilización eficiente de la energía en diversos sectores.

El creciente énfasis en la eficiencia energética está impulsado por una confluencia de factores, incluidas las preocupaciones sobre el cambio climático, la conservación de los recursos y la creciente demanda de energía en un mundo interconectado. A medida que los gobiernos de todo el mundo implementan regulaciones y políticas estrictas para frenar las emisiones de carbono, las empresas buscan activamente soluciones energéticamente eficientes para seguir cumpliendo con las normas y siendo socialmente responsables.

Redes de sensores inalámbricos e IoT

La integración de las redes de sensores inalámbricos (WSN) y la Internet de las cosas (IoT) se erige como una fuerza formidable que impulsa el crecimiento del mercado de sistemas de recolección de energía. En la era de la conectividad digital, la demanda de transmisión de datos fluida y eficiente a través de una gran cantidad de dispositivos ha aumentado, lo que ha dado lugar a una proliferación sin precedentes de sensores y tecnologías habilitadas para IoT. Este aumento, sin embargo, plantea el desafío de mantener la energía para estos dispositivos, especialmente en ubicaciones remotas o inaccesibles. Los sistemas de recolección de energía abordan este desafío al proporcionar una fuente de energía sostenible y autosuficiente para sensores y dispositivos de IoT.

A medida que las WSN y los ecosistemas de IoT se expanden en diversas industrias, la necesidad de soluciones energéticas confiables y sin mantenimiento se vuelve primordial. Los sistemas de recolección de energía, por su propia naturaleza, aprovechan fuentes de energía ambientales como la energía solar, cinética o térmica, convirtiéndolas en energía eléctrica para alimentar el funcionamiento de sensores y dispositivos de IoT. Esto no solo garantiza una funcionalidad continua, sino que también elimina las limitaciones impuestas por las fuentes de energía tradicionales, lo que permite el despliegue de dispositivos en lugares donde el acceso a las redes eléctricas puede ser poco práctico.

La combinación de sistemas de recolección de energía con WSN e IoT abre nuevas posibilidades para el monitoreo en tiempo real, la recopilación de datos y el control en varios sectores, incluidos la agricultura, la atención médica, las ciudades inteligentes y la automatización industrial. Estos sistemas ofrecen una alternativa sostenible a las baterías convencionales, reduciendo el impacto ambiental asociado con los reemplazos y la eliminación frecuentes de baterías. Además, la sinergia entre la recolección de energía y el IoT se alinea con los objetivos más amplios de sostenibilidad y eficiencia energética. A medida que las industrias se esfuerzan por adoptar prácticas más respetuosas con el medio ambiente, la adopción de sistemas de recolección de energía se convierte no solo en una necesidad para alimentar dispositivos, sino en una opción estratégica para contribuir a un futuro más verde y conectado. En esencia, la integración de la recolección de energía con las redes inalámbricas de sensores (WSN) y la IoT es una fuerza impulsora que está remodelando el panorama de las tecnologías inteligentes y anuncia una era de sistemas autosuficientes, conscientes del medio ambiente y perfectamente conectados.

Desafíos clave del mercado

Salida de energía limitada y almacenamiento de energía

El mercado de sistemas de recolección de energía enfrenta un obstáculo significativo en forma de salida de energía limitada y desafíos asociados con el almacenamiento de energía. A pesar de los avances prometedores en el aprovechamiento de fuentes de energía ambientales como la energía solar, cinética y térmica, la limitación inherente radica en la salida de energía relativamente modesta de estas tecnologías de recolección. La inconsistencia e intermitencia de la disponibilidad de energía de fuentes ambientales plantean un obstáculo para satisfacer las demandas de energía sostenidas de varias aplicaciones.

Un aspecto crítico que amplifica este desafío es la dificultad de almacenar y gestionar de manera eficiente la energía recolectada. Los sistemas de recolección de energía a menudo deben lidiar con entradas de energía fluctuantes, y la incapacidad de almacenar energía excedente de manera efectiva puede generar brechas en el suministro de energía cuando las fuentes ambientales no están disponibles. Esta limitación es particularmente impactante en aplicaciones donde una fuente de energía constante y confiable es imperativa.

Las consecuencias de la producción de energía limitada y el almacenamiento de energía repercuten en diversas industrias. En sectores como IoT, donde una gran cantidad de dispositivos conectados requieren un suministro de energía continuo, la naturaleza intermitente de la recolección de energía puede plantear desafíos operativos. De manera similar, en lugares remotos o fuera de la red donde estos sistemas son particularmente beneficiosos, la inconsistencia en la disponibilidad de energía puede comprometer la confiabilidad de aplicaciones críticas. Además, la producción de energía limitada obstaculiza la escalabilidad de las soluciones de recolección de energía. Las aplicaciones que requieren un mayor consumo de energía pueden encontrar difícil depender únicamente de la energía recolectada, lo que requiere fuentes de energía complementarias y mitiga los beneficios generales de sostenibilidad.

Abordar estos desafíos requiere esfuerzos concertados en investigación y desarrollo para mejorar la eficiencia de las tecnologías de recolección de energía. Las innovaciones en materiales, las técnicas mejoradas de conversión de energía y los avances en soluciones de almacenamiento de energía son esenciales para superar las limitaciones impuestas por las restricciones actuales. A medida que la industria se esfuerza por optimizar la producción de energía y las capacidades de almacenamiento, está preparada para liberar todo el potencial de los sistemas de recolección de energía, haciéndolos más viables y atractivos en un espectro de aplicaciones e industrias.

Costos y retorno de la inversión (ROI)

El mercado de sistemas de recolección de energía se enfrenta a un obstáculo formidable en forma de costos y el desafío asociado de lograr un retorno de la inversión (ROI) satisfactorio. Si bien los beneficios a largo plazo de los sistemas de recolección de energía son convincentes (ofrecen soluciones de energía sostenibles y autosuficientes), los costos iniciales de implementación pueden ser un factor disuasorio tanto para las empresas como para los consumidores. La inversión inicial necesaria para adquirir e instalar dispositivos de recolección de energía, junto con las modificaciones de infraestructura asociadas, presenta una barrera financiera que puede retrasar la adopción generalizada de estas tecnologías. En muchos casos, los altos costos percibidos de los sistemas de recolección de energía pueden eclipsar los ahorros a largo plazo que pueden ofrecer mediante una menor dependencia de las fuentes de energía tradicionales y menores gastos de mantenimiento. Las industrias y las personas que evalúan estos sistemas deben sopesar cuidadosamente el desembolso de capital inicial frente al retorno de la inversión proyectado, teniendo en cuenta factores como el ahorro de energía, la vida útil prolongada del dispositivo y las posibles mejoras de la eficiencia operativa. El complejo panorama económico que rodea a los sistemas de recolección de energía se vuelve particularmente relevante cuando se comparan con las alternativas de energía convencionales. Si bien estos sistemas contribuyen a los objetivos de sostenibilidad y ofrecen beneficios ambientales, la viabilidad económica es una consideración clave. Las empresas, especialmente en sectores sensibles a los costos, pueden dudar en adoptar tecnologías de recolección de energía si el período de recuperación de la inversión inicial se percibe como demasiado largo. Además, la variabilidad en los plazos de retorno de la inversión en diferentes aplicaciones e industrias plantea un desafío. Algunos sectores pueden experimentar retornos más rápidos debido a características operativas específicas, mientras que otros pueden enfrentar períodos de recuperación prolongados. Esta variabilidad complica los procesos de toma de decisiones para los posibles adoptantes.

Para superar estos desafíos, se necesitan esfuerzos para reducir los costos de las tecnologías de recolección de energía a través de avances en los procesos de fabricación, los materiales y la escalabilidad. Además, la concienciación sobre los beneficios económicos a largo plazo, haciendo hincapié en la reducción de los costos operativos y el aumento de la eficiencia, será crucial para cambiar la percepción de los sistemas de recolección de energía de una inversión costosa a una opción estratégica y económicamente viable para soluciones energéticas sostenibles. A medida que la industria trabaja para abordar estas barreras financieras, puede desbloquear el potencial más amplio de la recolección de energía en diversas aplicaciones e industrias.

Concienciación pública y educación

La concienciación pública y la educación representan un impedimento significativo para la adopción generalizada de sistemas de recolección de energía en el mercado. A pesar del potencial transformador de estos sistemas para proporcionar soluciones energéticas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente, la falta de comprensión entre los consumidores, las empresas e incluso las partes interesadas clave obstaculiza su aceptación e integración. Los pormenores del funcionamiento de los sistemas de recolección de energía, sus beneficios y sus aplicaciones siguen siendo relativamente desconocidos para el público en general.

Uno de los principales desafíos es la necesidad de educar sobre el impacto ambiental de las fuentes de energía tradicionales y las ventajas que ofrecen las tecnologías de recolección de energía. Muchos usuarios potenciales pueden no ser conscientes del costo ecológico de los métodos convencionales de generación de energía y el potencial de la recolección de energía para mitigar estas consecuencias ambientales. Cerrar esta brecha de conocimiento es crucial para fomentar una apreciación del papel que desempeñan los sistemas de recolección de energía en la promoción de un futuro más verde y sostenible.

Existe una falta de conciencia sobre las diversas aplicaciones de la recolección de energía en las industrias. Desde la alimentación de sensores inalámbricos en entornos industriales hasta la mejora de la eficiencia de los dispositivos de IoT, los posibles casos de uso son amplios. Educar a los usuarios finales y a los tomadores de decisiones sobre la versatilidad y adaptabilidad de estos sistemas es esencial para ampliar su alcance en el mercado. El escepticismo público y las preocupaciones sobre la confiabilidad y la eficacia de los sistemas de recolección de energía también persisten debido a la falta de conciencia. Es esencial comunicar claramente el historial de eficacia comprobado de estas tecnologías en diversas aplicaciones e industrias para generar confianza y disipar conceptos erróneos.

Los organismos gubernamentales, las asociaciones industriales y los fabricantes deben desempeñar un papel fundamental a la hora de abordar este desafío mediante la implementación de campañas de concienciación y de iniciativas educativas específicas. Estas iniciativas deben destacar no solo los beneficios ambientales, sino también los ahorros de costos y las eficiencias operativas a largo plazo que ofrecen los sistemas de recolección de energía. Al fomentar una mejor comprensión de la tecnología y su impacto potencial, las partes interesadas pueden trabajar colectivamente para superar las barreras que plantea la falta de concienciación y educación pública, allanando el camino para una aceptación y adopción más amplia de los sistemas de recolección de energía en el mercado.

Tendencias clave del mercado

Enfoque en aplicaciones industriales

El mercado de sistemas de recolección de energía está experimentando un aumento significativo, impulsado por un enfoque pronunciado en aplicaciones industriales. Las industrias de todo el mundo reconocen cada vez más el potencial transformador de los sistemas de recolección de energía para abordar desafíos específicos y mejorar la eficiencia operativa. En el panorama industrial, donde los entornos remotos y hostiles son habituales, los sistemas de recolección de energía ofrecen una solución sostenible y fiable para alimentar sensores inalámbricos, dispositivos de monitorización y otros componentes críticos sin necesidad de mantenimiento frecuente o sustitución de baterías.

Un factor clave de esta tendencia es la demanda de soluciones energéticamente eficientes en la automatización industrial. A medida que las industrias adoptan la cuarta revolución industrial (Industria 4.0), la integración de sensores y dispositivos conectados para la monitorización y el control en tiempo real se vuelve primordial. Los sistemas de recolección de energía proporcionan una ventaja estratégica al garantizar una fuente de alimentación continua y autónoma para estos dispositivos, lo que permite una comunicación fluida y la recopilación de datos en lugares remotos o de difícil acceso.

Además, el enfoque en las aplicaciones industriales se alinea con los objetivos más amplios de optimizar los procesos operativos y reducir el tiempo de inactividad. Al aprovechar las fuentes de energía ambientales, como las vibraciones, el calor o la energía solar, las industrias pueden implementar sistemas de recolección de energía para alimentar sensores que monitorizan el estado de los equipos, rastrean el inventario y mejoran la visibilidad operativa general. Esto, a su vez, contribuye a las estrategias de mantenimiento predictivo, minimizando las interrupciones y mejorando la vida útil de la maquinaria crítica.

La implementación de sistemas de recolección de energía en entornos industriales también se alinea con las iniciativas de sostenibilidad. A medida que las industrias buscan reducir su huella ambiental y cumplir con regulaciones estrictas, el uso de soluciones energéticas ecológicas y autosuficientes gana prominencia. Los sistemas de recolección de energía brindan una alternativa de energía limpia, reduciendo la dependencia de las fuentes de energía tradicionales y contribuyendo a un ecosistema industrial más ecológico.

El enfoque industrial en la recolección de energía se extiende más allá de los sectores manufactureros tradicionales para incluir aplicaciones en petróleo y gas, logística e infraestructura. A medida que las industrias reconocen cada vez más los beneficios económicos y operativos de los sistemas de recolección de energía, esta tendencia está preparada para impulsar una importante expansión del mercado, marcando el comienzo de una nueva era de procesos industriales sostenibles y eficientes.

Avances en las tecnologías de almacenamiento de energía

El mercado de sistemas de recolección de energía está preparado para un crecimiento sustancial, impulsado en gran medida por avances significativos en las tecnologías de almacenamiento de energía. La eficacia de los sistemas de recolección de energía depende de su capacidad para almacenar y gestionar la energía recolectada de manera eficiente, abordando la naturaleza intermitente de las fuentes de energía ambientales. A medida que los avances en las tecnologías de almacenamiento de energía continúan remodelando el panorama, el mercado está presenciando un cambio transformador hacia una mayor confiabilidad, escalabilidad y rendimiento general.

En los últimos años, ha habido un esfuerzo concertado para desarrollar baterías avanzadas, supercondensadores y otras soluciones de almacenamiento que puedan adaptarse a los requisitos únicos de los sistemas de recolección de energía. Estas innovaciones son fundamentales para superar los desafíos históricos asociados con la naturaleza intermitente de las fuentes de energía como la solar, cinética y térmica. Las mejoras en la capacidad de almacenamiento de energía y los ciclos de carga y descarga contribuyen a un suministro de energía más estable y constante, abordando una de las limitaciones clave que ha obstaculizado la adopción generalizada de sistemas de recolección de energía.

Además, los avances en las tecnologías de almacenamiento de energía afectan directamente la escalabilidad de las soluciones de recolección de energía. A medida que la capacidad de almacenamiento aumenta y se vuelve más eficiente, las aplicaciones potenciales para los sistemas de recolección de energía se expanden a industrias como la automatización industrial, la agricultura, los edificios inteligentes y la Internet de las cosas (IoT). La capacidad de almacenar el excedente de energía durante los picos de recolección y descargarla cuando sea necesario garantiza una fuente de energía confiable para aplicaciones críticas.

Estos avances tecnológicos también juegan un papel fundamental en la extensión de la vida útil de los sistemas de recolección de energía. La durabilidad y longevidad de los componentes de almacenamiento influyen directamente en la rentabilidad general de estos sistemas, haciéndolos más atractivos tanto para las empresas como para los consumidores. A medida que el mercado continúa evolucionando, la investigación y el desarrollo en curso en tecnologías de almacenamiento de energía probablemente impulsarán una mayor innovación, asegurando que los sistemas de recolección de energía se vuelvan cada vez más eficientes, rentables y capaces de satisfacer las diversas y crecientes necesidades energéticas de las aplicaciones modernas. La relación simbiótica entre las tecnologías de recolección y almacenamiento de energía posiciona a este mercado como un actor clave en el panorama energético sostenible del futuro.

Información segmentaria

Información de aplicaciones

Se espera que la electrónica de consumo tenga la mayor participación en el mercado de sistemas de recolección de energía durante el período de pronóstico.

Información regional

Se espera que América del Norte domine el mercado durante el período de pronóstico.

Acontecimientos recientes

• Marzo de 2022 Powercast Corporation informó el envío de 10 millones de chips RF Powerharvester PCC110 inalámbricos en los últimos dos años, atribuyendo este éxito al creciente interés en las soluciones inalámbricas de energía a distancia. Estas soluciones liberan a los dispositivos de cables, baterías y limitaciones posicionales, como las impuestas por el estándar de carga inalámbrica Qi, lo que permite la alimentación remota de dispositivos a una distancia de hasta 80 pies. Esta tecnología mejora la funcionalidad, la eficiencia y la flexibilidad en la ubicación del dispositivo al reducir o eliminar la necesidad de baterías y conexiones físicas.

Principales actores del mercado

• 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
• Por tecnología

  Por aplicación

  Por región

  • Captación de energía lumínica
  • Captación de energía por vibración
  • Captación de energía térmica
  • Captación de energía de RF
  • Electrónica de consumo
  • Automatización de edificios y hogares  
  • Industrial
  • Transporte
  • Otros
  • América del Norte
  • Europa
  • América del Sur
  • Oriente Medio y África
  • Asia Pacífico