Mercado global de sistemas de recolección de energía por tecnología (recolección de energía lumínica, recolección de energía por vibración, recolección de energía por radiofrecuencia, recolección de energía térmica), componente (transductor de recolección de energía, circuitos integrados de gestión de energía (PMIC), sistema de almacenamiento), aplicación (edificación y automatización, electrónica de consumo, industria, transporte) y región: pronóstico hasta 2032.

Dinámica del mercado

Factores que impulsan el mercado global de sistemas de recolección de energía:

Creciente demanda de soluciones energéticamente eficientes.

La creciente demanda de soluciones energéticamente eficientes impulsa el mercado global de sistemas de recolección de energía. A medida que las empresas y los consumidores se preocupan más por el ahorro energético y la sostenibilidad ambiental, aumenta la demanda de soluciones que reduzcan el consumo de energía y la dependencia de las fuentes de energía tradicionales. La preocupación por el cambio climático y el impacto ecológico del uso de la energía ha aumentado la conciencia sobre el valor de la sostenibilidad. Según una encuesta de Nielsen, el 81 % de los encuestados a nivel mundial cree que las empresas deberían mejorar el medio ambiente.

Además, el uso de baterías en dispositivos electrónicos, sensores y sistemas de monitorización remota ha generado una cantidad considerable de residuos electrónicos. Según el Foro RAEE, se utilizan aproximadamente 16.000 millones de teléfonos en todo el mundo, y se prevé que más de 5.000 millones se conviertan en residuos electrónicos para 2022. Los gobiernos y los organismos reguladores han implementado diversas políticas y estándares de eficiencia energética en distintos sectores. Por ejemplo, el Pacto Verde Europeo tiene como objetivo lograr la neutralidad climática en la UE para 2050 mediante importantes inversiones en tecnologías de energías renovables, como los sistemas de captación de energía.

Según el informe Electricidad 2024 de la Agencia Internacional de Energía (AIE), se espera que la capacidad global de energía renovable alcance los 7300 gigavatios (GW) entre 2023 y 2028. Esta expansión se debe a las políticas de apoyo en más de 130 países, y la energía solar fotovoltaica (FV) y la eólica representan el 95 % del crecimiento. El informe también predice que la energía eólica y la solar FV generarán más electricidad que la hidroeléctrica en 2024 y que las energías renovables sustituirán al carbón como principal fuente de generación de electricidad a nivel mundial para 2025. A medida que aumenta la demanda, el mercado de sistemas de aprovechamiento de energía está preparado para un mayor crecimiento e innovación.

Restricciones del mercado global de sistemas de recolección de energía:

Desafíos de eficiencia y escalabilidad

Uno de los desafíos más importantes es garantizar la eficiencia de la tecnología de recolección de energía. La iluminación interior o las vibraciones, por ejemplo, pueden no generar suficiente energía para alimentar aplicaciones específicas. Además, la escalabilidad es un problema, ya que no todos los sistemas de recolección de energía se adaptan fácilmente a diferentes casos de uso o ubicaciones. Las tecnologías de recolección de energía varían en eficiencia. Si bien los paneles solares actuales pueden alcanzar eficiencias del 20-25%, su eficiencia real en aplicaciones prácticas puede ser menor debido a factores ambientales. El diseño y los materiales utilizados afectan la eficiencia de conversión de la recolección de energía por vibración.

De manera similar, la potencia de salida de un panel solar está determinada por su tamaño y la cantidad de luz solar que recibe. En condiciones ideales, un panel solar estándar de 1 metro cuadrado con una eficiencia del 20 % puede producir aproximadamente 200 vatios (1000 vatios por metro cuadrado de luz solar). Sin embargo, factores del mundo real como la sombra, el clima y el ángulo del sol reducen esta producción. Además, la potencia de salida de los generadores termoeléctricos (TEG) suele ser relativamente baja. Por ejemplo, un módulo TEG pequeño con una diferencia de temperatura de 100 °C puede producir solo unos pocos milivatios o varios vatios de potencia, dependiendo de su tamaño y materiales.

Además, la escalabilidad de los dispositivos de captación de energía puede ser difícil y costosa. Por ejemplo, ampliar una red IoT alimentada por energía solar para una ciudad inteligente requiere una inversión significativa en paneles solares e infraestructura adicionales. Cada dispositivo adicional complica la gestión y el mantenimiento.

Oportunidad de mercado global para sistemas de recolección de energía:

Expansión en aplicaciones de IoT y dispositivos inteligentes

La expansión del Internet de las Cosas (IoT) crea una importante oportunidad para el mercado de sistemas de recolección de energía. Los dispositivos IoT son cada vez más comunes en diversas industrias, lo que genera una demanda de soluciones autónomas y autoalimentadas que no requieren reemplazo frecuente de baterías. El mercado del Internet de las Cosas se está expandiendo rápidamente. En 2023, existían aproximadamente 15.140 millones de dispositivos IoT conectados en todo el mundo, casi el doble de la población mundial. Se espera que esta cifra supere los 25.000 millones en los próximos siete años, gracias a tecnologías como el 5G. El desarrollo de dispositivos IoT en muchos sectores, incluidos el industrial, el sanitario, el agrícola y el de las ciudades inteligentes, ha incrementado la demanda de soluciones autoalimentadas y energéticamente eficientes.

Además, el Internet de las Cosas abarca diversos dispositivos, desde sensores ambientales y contadores inteligentes hasta dispositivos portátiles de seguimiento de la salud y monitores de equipos industriales. Los sistemas de recolección de energía son fundamentales para el ecosistema del IoT, ya que estos dispositivos requieren fuentes de energía para funcionar de forma continua.

Además, los sistemas de hogar inteligente utilizan una variedad de sensores y dispositivos inalámbricos para gestionar la iluminación, la calefacción, la seguridad y los electrodomésticos. Por ejemplo, untermostato inteligentePuede utilizar un sensor alimentado por energía solar para monitorear las temperaturas interiores y exteriores y ajustar los sistemas de calefacción y refrigeración según sea necesario, eliminando la necesidad de reemplazar las baterías. Por ejemplo, la división de hogar inteligente Nest de Google lanzó recientemente un nuevo termostato inteligente. El nuevo Nest Thermostat es un modelo más sencillo que el Nest Learning Thermostat o el Nest Thermostat E, y cuesta 129,99 USD, 40 USD menos que el Nest E y 120 USD menos que el Nest Learning Thermostat de tercera generación, el modelo tope de gama. Estuvo disponible para preordenar de inmediato.

Como resultado, el crecimiento del Internet de las Cosas ha generado un mercado amplio y en expansión para los sistemas de recolección de energía. A medida que más industrias y aplicaciones aprovechan los beneficios del Internet de las Cosas, aumenta la demanda de dispositivos autónomos y autoalimentados. Las soluciones de recolección de energía son fundamentales para satisfacer esta demanda, garantizando al mismo tiempo la viabilidad y la eficiencia a largo plazo de las redes de IoT.

Análisis regional

América del Norte domina el mercado global.

El análisis del mercado global de sistemas de captación de energía se realiza en Norteamérica, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, y Latinoamérica.

América del norteEs el principal actor del mercado mundial de sistemas de recolección de energía y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 12,6 % durante el período previsto. Esto se debe a la fuerte adopción de tecnologías modernas, como el Internet industrial de las cosas (IIoT), en la región, en comparación con cualquier otra región. Además, las empresas tecnológicas y los proveedores de servicios en la nube de la región siguen colaborando estratégicamente, creando nuevas oportunidades para conectar equipos cada vez más diversos al IIoT.

Además, las medidas gubernamentales para minimizar las emisiones de energía de los edificios públicos y antiguos también han contribuido a esta expansión. Por ejemplo, la Administración de Servicios Generales de EE. UU. acordó con IBM la instalación de tecnologías sofisticadas e inteligentes en 50 de los edificios con mayor consumo energético del Gobierno Federal. La región presenta el mayor índice de adopción de automatización en todos los sectores. En consecuencia, se prevé que estos factores impulsen el mercado mundial de sistemas de captación de energía durante el período de pronóstico.

Asia-PacíficoSe prevé que el mercado experimente una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 13,0% durante el período de pronóstico. Gracias a la presencia de países emergentes clave como Japón, China e India, entre otros, se espera que la región de Asia-Pacífico muestre un alto crecimiento en el mercado mundial de sistemas de recolección de energía durante dicho período. La recolección de energía tiene diversas aplicaciones en la región, incluyendo la industria, la electrónica de consumo, la domótica y el transporte. Además, se observa un aumento en la implementación de tecnologías de recolección de energía en edificios y sistemas de hogares inteligentes. Se espera que esto impulse aún más la expansión del mercado en Asia-Pacífico.

Además, debido a los bajos costos operativos y laborales de Asia-Pacífico, muchas empresas del sector están considerando trasladar allí sus instalaciones de fabricación. Estos factores contribuirían al crecimiento de los sistemas de IoT, impulsando así el crecimiento del mercado. La "Misión 100 Ciudades Inteligentes" en India se lanzó en junio de 2015. El gobierno ha asignado un fondo de 14 mil millones de dólares para la implementación de 100 ciudades inteligentes, así como para la revitalización de 500 localidades más pequeñas. En enero de 2016, se seleccionaron 20 ciudades para la primera ronda del torneo "All India City Challenge".

EuropaSe prevé que este sector se convierta en un mercado clave en expansión, con una cuota del 25 %, gracias al creciente apoyo e inversión de la Comisión Europea en la investigación y el desarrollo de dispositivos de captación y almacenamiento de energía. Por ejemplo, la Comisión Europea apoya el proyecto «Captación de energía por vibración mediante metamateriales» a través de su programa Horizonte 2020. El proyecto comenzó en enero de 2021 y se prevé que finalice en diciembre de 2024. Su objetivo es eliminar la necesidad de baterías para alimentar sensores inalámbricos en el futuro.

Además, las empresas emergentes podrían obtener financiación de inversores para impulsar la creación de productos innovadores. Barbara IoT, una empresa con sede en España, cerró una ronda de financiación de aproximadamente 469.460 dólares (400.000 euros) en enero de 2021 para desarrollar su sistema operativo de IoT industrial.

En Latinoamérica y Oriente Medio, el mercado de sistemas de captación de energía crecerá moderadamente gracias a la adopción de fuentes de energía renovables. Importantes países de Oriente Medio y África, como Arabia Saudita, los Emiratos Árabes Unidos, Sudáfrica y Egipto, han anunciado su intención de construir ciudades inteligentes en los próximos años. Estos gobiernos están impulsando iniciativas sustanciales para apoyar las ciudades inteligentes e invitando a empresas del sector privado a implementar sus soluciones inteligentes en las ciudades en construcción.

Análisis segmentario

El mercado global de sistemas de recolección de energía se segmenta en función de la tecnología, los componentes,

En cuanto a la tecnología, el mercado se segmenta además en captación de energía lumínica, captación de energía vibratoria, captación de energía de radiofrecuencia y captación de energía térmica.

La captación de energía lumínica representa una importante cuota de mercado. Consiste en obtener energía de fuentes de luz naturales o artificiales, como la luz solar o la iluminación interior. Esta energía se convierte en electricidad mediante células fotovoltaicas (paneles solares). Se observa un auge en el número de empresas importantes dedicadas al desarrollo de productos basados ​​en energía solar, clasificados como captación de energía lumínica. Esta energía captada se utiliza de forma eficiente en sectores como la automatización de edificios y la electrónica de consumo.

Las vibraciones, oscilaciones o movimientos mecánicos del entorno generan energía eléctrica en los sistemas de recolección de energía vibracional. Los materiales piezoeléctricos, que generan un voltaje al aplicarles tensión mecánica, se utilizan frecuentemente en estos dispositivos.

En función de los componentes, el mercado se subsegmenta en transductores de recolección de energía,Circuitos integrados de gestión de energía(PMIC) y sistemas de almacenamiento.

Los transformadores de captación de energía influyen principalmente en el crecimiento del mercado. Los transductores de captación de energía son dispositivos o componentes que capturan energía de su entorno. Estos transductores pueden ser células fotovoltaicas (paneles solares), materiales piezoeléctricos, antenas o materiales termoeléctricos, según el método de captación de energía utilizado (por ejemplo, solar, piezoeléctrico, radiofrecuencia o térmico). Transforman diversas fuentes de energía en energía eléctrica, como luz, vibraciones mecánicas, señales de radiofrecuencia o diferencias de temperatura. Además, el creciente uso de transductores electromecánicos para la captación de energía por vibración es un factor clave que impulsa la demanda del mercado global.

El almacenamiento de energía es fundamental para los sistemas de recolección de energía, ya que permite guardar el excedente para su uso posterior. Algunos ejemplos de componentes de sistemas de almacenamiento son los supercondensadores, las baterías recargables y los condensadores de almacenamiento de energía. Estos actúan como un amortiguador, almacenando el exceso de energía generada por los transductores y liberándola según sea necesario para alimentar los dispositivos cuando la fuente de energía externa está ausente o es insuficiente.

El mercado se puede dividir, según su aplicación, en automatización de edificios y hogares, electrónica de consumo, industria y transporte.

La automatización de edificios y hogares genera los mayores ingresos. Las aplicaciones de automatización de edificios y hogares incluyen diversos sistemas y dispositivos de alta eficiencia energética en estructuras residenciales y comerciales. La tecnología de recolección de energía se alimenta mediante sensores inalámbricos, controles de climatización (calefacción, ventilación y aire acondicionado), sistemas de iluminación y dispositivos de seguridad. Estas tecnologías reducen la dependencia de las fuentes de energía tradicionales, a la vez que fomentan el ahorro energético y la sostenibilidad en los edificios.

Los dispositivos electrónicos de consumo, como los portátiles, los mandos a distancia y los aparatos de bajo consumo, utilizan tecnologías de recolección de energía. Estos métodos permiten la creación de dispositivos autoalimentados, lo que reduce la necesidad de cambiar las pilas con frecuencia y aumenta la comodidad del usuario. Los relojes de pulsera con energía solar y los mandos a distancia con recolección de energía por radiofrecuencia son ejemplos comunes.