시장 개요:
글로벌 압전 에너지 수확 시스템 시장은 2024년에 4,707.6백만 달러로 평가되었으며, 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 11.25%를 기록하며 2032년까지 11,045.86백만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
| 보고서 속성 |
세부 사항 |
| 역사적 기간 |
2020-2023 |
| 기준 연도 |
2024 |
| 예측 기간 |
2025-2032 |
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USD 4,707.6 백만 |
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11.25% |
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USD 11,045.86 백만 |
압전 에너지 수확 시스템 시장의 경쟁 구도는 ABB Ltd., Honeywell International Inc., STMicroelectronics N.V., Texas Instruments Incorporated, EnOcean GmbH, Fujitsu Limited, Bionic Power Inc., Arveni, Convergence Wireless, Cymbet Corporation, Powercast Corporation, Energy Partners, Voltree Power Inc.를 포함한 다양한 기술 제공업체와 소재 혁신 기업들로 구성되어 있습니다. 이들은 IoT 및 산업용 애플리케이션을 위한 고효율 변환기, 유연한 압전 소재, 초저전력 칩셋의 발전에 중점을 두고 있습니다. 아시아 태평양은 대규모 전자 제조 및 스마트 인프라 확장에 힘입어 약 40%의 점유율로 글로벌 시장을 선도하고 있으며, 북미는 강력한 연구 개발 및 자율 센서 네트워크의 조기 채택으로 약 40%를 차지하고 있습니다.

시장 통찰력:
- 압전 에너지 수확 시스템 시장은 2024년에 USD 4,707.6 백만으로 평가되었으며, 2032년까지 USD 11,045.86 백만에 이를 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 11.25%입니다.
- 시장 동력에는 IoT 지원 무선 센서의 증가, 자가 전원 의료 및 웨어러블 장치의 채택 증가, 산업 자동화 및 스마트 인프라에서 유지보수 없는 모니터링 시스템에 대한 수요 증가가 포함됩니다.
- 신흥 트렌드는 유연하고 인쇄된 압전 소재, AI 기반 예측 유지보수와의 통합, 소비자 전자제품에서의 모션 전원 장치 사용 확대에 중점을 둡니다.
- 경쟁 구도는 효율성 개선, 소형화 및 소재 발전을 강조하여 제품 포트폴리오와 OEM 파트너십을 강화하는 글로벌 기술 리더와 전문 솔루션 제공업체를 포함합니다.
- 아시아 태평양은 전자 제품 생산 및 스마트 시티 프로젝트에 의해 약 40%의 시장 점유율을 차지하고 있으며, 북미가 40%로 뒤따르고, 진동이 많은 환경에서 높은 변환 능력으로 지원되는 전자기 에너지 수확이 기술 부문을 선도하고 있습니다.
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시장 세분화 분석:
기술별
기술별 부문에서는 전자기 에너지 수확이 주도하고 있으며, 이는 에너지 변환 효율이 높고 산업 기계, 모터 시스템, 자동차 응용 분야와 같은 저주파 진동 환경에 적합하여 지배적인 점유율을 차지하고 있습니다. 직접적인 햇빛이나 열 구배 없이 기계적 움직임에서 더 높은 전력 출력을 생성할 수 있는 능력은 상태 모니터링, 자산 추적 및 예측 유지보수 생태계에서의 채택을 촉진합니다. 빛 에너지 수확은 IoT 지원 스마트 웨어러블 및 실내 센서 네트워크에서의 관련성에 의해 꾸준히 성장하고 있지만, 저조도 환경에서의 효율성 문제로 인해 전자기 시스템에 비해 지배력이 제한됩니다.
- 예를 들어, SKF Perpetuum의 전자기 진동 수확기는 주로 50 Hz, 60 Hz 또는 100 Hz 주변의 특정 주파수에 맞춰 기계 진동에서 최대 20 mW에서 50 mW의 지속적인 전력을 생성하여 철도 및 제조 부문에서 영구적으로 전원이 공급되는 무선 상태 모니터링 센서를 가능하게 합니다.
구성 요소별
구성 요소별 부문에서는 트랜스듀서가 지배하고 있으며, 이는 기계적 스트레스를 사용 가능한 전기 에너지로 변환하는 핵심 메커니즘을 형성하기 때문에 가장 높은 점유율을 차지하고 있습니다. 수요는 자가 전원 무선 센서 노드, 의료 임플란트 및 긴 작동 수명과 최소한의 유지보수가 필요한 환경 모니터링 장비에 대한 통합 증가에 의해 주도됩니다. 고출력 압전 세라믹 및 유연한 폴리머 기반 트랜스듀서의 발전은 내구성을 개선하고 소형 전자 설계에 통합할 수 있게 합니다. 보조 배터리는 시스템 저장 요구를 지원하지만, 트랜스듀서가 시스템 성능과 에너지 변환 능력을 정의하기 때문에 보조적입니다.
- 예를 들어, TDK의 PiezoHaptic™ 트랜스듀서는 최대 5 G의 가속 피드백을 생성하면서 두께를 35 mm로 유지하는 고급 다층 압전 세라믹을 활용하여 소형 의료 웨어러블 및 차세대 IoT 장치에 통합할 수 있게 합니다.
주요 성장 동력:
IoT 채택 증가 및 자가 전원 장치 통합
스마트 제조, 헬스케어, 건물 자동화 및 운송 전반에 걸친 IoT 생태계의 급속한 확장은 압전 에너지 수확 시스템의 주요 촉매 역할을 합니다. 수십억 개의 연결된 장치가 감지, 통신 및 데이터 처리에 지속적인 전력을 필요로 함에 따라, 폐기물 영향, 교체 비용 및 제한된 수명을 포함한 기존 배터리의 한계는 자가 지속 가능한 전원 공급원으로의 전환을 가속화했습니다. 압전 수확은 진동, 움직임 및 구조적 스트레스를 전기로 변환하여 무선 센서 네트워크의 유지보수 없는 작동을 가능하게 하며, 특히 기계 유도 진동이 풍부한 산업 환경에서 유용합니다. 이는 유선 전력 인프라에 대한 의존도를 줄이고, 중단 없는 센서 데이터에 의존하는 예측 유지보수 프로그램을 지원합니다. 분산형, 자율 장치로의 전환은 기술의 능력과 일치하여 차세대 스마트 인프라 및 산업 4.0 배포에 필수적입니다.
- 예를 들어, “Honeywell은 예측 유지보수 및 기계 상태 모니터링에 사용되는 가속도계 기반 진동 센서를 포함한 다양한 산업용 감지 솔루션을 제공합니다.
의료 및 웨어러블 스마트 기기 응용 분야에서의 성장하는 채택
웨어러블 전자기기, 이식형 생의학 장치, 환자 모니터링 솔루션의 발전은 압전 에너지 수확에 대한 상당한 수요를 촉진하고 있습니다. 심박 조율기, 건강 추적기, 정형외과 임플란트와 같은 장치는 수술 배터리 교체를 제거하고 사용자 편안함을 향상시키기 위해 지속 가능한 소형 전력 솔루션을 점점 더 필요로 합니다. 압전 재료는 걷기, 근육 움직임 또는 심혈관 운동과 같은 인간 활동에서 전력을 생성할 수 있어 최소한의 위험으로 지속적인 에너지 공급을 가능하게 합니다. 유연한 압전 필름의 소형화는 재활에 사용되는 피부 접착 패치 및 소프트 로봇 공학에서의 채택을 가속화하며, 의료 디지털화는 연결된 의료 기기의 양을 계속 증가시키고 있습니다. 규제 프레임워크가 의료 전자 기기에서의 수명, 안전성 및 지속 가능성을 강조함에 따라, 압전 에너지 수확은 차세대 비침습적 생의학 시스템을 위한 전략적 촉진제로 부상하고 있습니다.
- 예를 들어, 현재 Wireless Sensor Solutions LLC의 일부인 MicroGen Systems는 저주파 인간/환경 운동에서 25-500 µW 범위의 전력을 생성할 수 있는 압전 MEMS 에너지 수확기를 개발하여 건강 모니터링 웨어러블 및 기타 무선 센서 네트워크에 전력 자율성을 가능하게 했습니다.
지속 가능성 목표 및 에너지 효율성에 대한 글로벌 초점 증가
환경 지속 가능성 목표와 정부 및 기업의 순환 경제 명령은 산업 및 도시 인프라에서의 압전 에너지 수확 채택을 촉진하고 있습니다. 조직은 배터리 폐기물 및 운영 에너지 소비를 줄이려 하며, 특히 접근이 어렵거나 비용이 많이 드는 파이프라인, 철도, 교량 및 통신 자산에 설치된 원격 모니터링 시스템에서 이를 추구하고 있습니다. 압전 수확은 그렇지 않으면 소멸될 주변 기계적 에너지를 포착하여 탄소 감소 목표를 지원합니다. 스마트 시티 내 통합-교통 시스템에서 구조 건강 센서까지-는 순 제로 일정 및 디지털 인프라 확장과 일치합니다. 전 세계 규제가 유해 폐기물 관리 및 자원 효율성에 대해 강화됨에 따라, 압전 시스템은 자율 기술에 전력을 공급하는 확장 가능하고 친환경적인 접근 방식을 제공합니다.
주요 동향 및 기회:
유연하고 인쇄된 압전 재료의 발전
유연한 세라믹-폴리머 복합재, 인쇄된 압전 표면 및 나노 엔지니어링 재료의 혁신은 시장 확장을 위한 상당한 기회를 제공합니다. 이러한 재료는 곡면, 섬유, 신발 밑창 및 이식형 생의학 장치에 통합을 가능하게 하여 산업적 사용을 넘어 새로운 상업화 경로를 열어줍니다. 적층 제조 및 롤 투 롤 인쇄의 진보는 경량 변환기의 비용 효율적인 생산을 가능하게 하여 소비자 기기 및 소매 분석에서 대량 배치를 실현 가능하게 합니다. 이 트렌드는 자가 전력 공급 e-스킨, 운동 전력 웨어러블 및 내장형 OEM 솔루션의 길을 열어 눈에 띄지 않고 유지 보수가 적은 전자 기기의 글로벌 채택에 기여합니다.
- 예를 들어, Royole Corporation의 완전히 유연한 압전 센서 필름은 모션 캡처 및 인간-기계 인터페이스 응용 프로그램을 위해 신호 무결성을 유지하면서 1mm 이하의 굽힘 반경을 지원합니다.
AI 기반 예측 유지보수 플랫폼과의 통합
압전 에너지 수집과 AI 지원 예측 유지보수 플랫폼의 결합은 주요 전략적 트렌드를 나타냅니다. 자산 건강을 모니터링하는 데 사용되는 진동 및 음향 센서를 전력 공급함으로써, 압전 시스템은 장비 수명을 연장하고 가동 중단 시간을 줄이는 실시간 분석을 지원합니다. 중공업이 일정 기반 서비스에서 상태 기반 유지보수로 전환함에 따라, 센서 가동 시간은 임무에 필수적이 되어 자율 전원 공급원의 강한 수요를 창출합니다. 디지털 트윈, 엣지 분석 및 클라우드 기반 진단의 출현은 가치 창출을 강화하고 지능형 산업 운영을 위한 핵심 기술로서 압전 수집을 더욱 자리매김합니다.
- 예를 들어, Siemens의 Senseye Predictive Maintenance 플랫폼은 자율 진동 전원 센서가 지원하는 실시간 데이터를 통해 계획되지 않은 가동 중단을 최대 50% 줄일 수 있는 AI 기반 기계 진단을 가능하게 합니다.
주요 과제:
높은 재료 비용과 제조 복잡성
강력한 기능적 이점에도 불구하고, 시장은 PZT 세라믹 및 고급 복합재와 같은 고효율 압전 재료를 생산하는 복잡성에 의해 비용 제약에 직면해 있습니다. 정밀 제조, 높은 소결 온도 및 전문화된 제작 장비는 생산 비용을 증가시켜 저비용 응용 프로그램에 대한 기존 리튬 배터리와의 가격 경쟁력을 제한합니다. 대규모 센서 네트워크를 배치하는 회사는 전통적인 전력 솔루션에 비해 더 높은 자본 투자를 직면할 수 있습니다. 비용 동등성을 달성하려면 아시아와 유럽 전역에서 생산을 확장하고, 재료 수율을 개선하며, 제조 생태계를 성숙시키는 것이 필요하며, 납 기반 세라믹에 대한 규제 제한은 추가적인 준수 과제를 도입합니다.
고수요 응용 프로그램에 대한 제한된 전력 출력
저전력 전자 제품에는 효과적이지만, 압전 에너지 수집은 현재 지속적이거나 고전압 전력을 요구하는 장치에 대해 제한된 출력을 제공합니다. 이는 산업 로봇, 자율 차량, 보안 시스템 및 고대역폭 통신 장치와 같은 에너지 집약적 응용 프로그램에서의 채택을 제한합니다. 불규칙하거나 불충분한 진동원이 에너지 생성을 감소시키는 환경 의존성은 정적 또는 저활동 설정에서의 배치를 더욱 복잡하게 만듭니다. 에너지 저장 통합은 출력을 안정화하기 위해 필수적이지만, 비용과 설계 복잡성을 추가합니다. 더 큰 상업적 기회를 열기 위해, 업계는 변환 효율성을 개선하고, 하이브리드 수집 모델을 개발하며, 가변 운영 조건에 맞게 시스템 아키텍처를 최적화해야 합니다.
지역 분석:
북미
북미는 전 세계 압전 에너지 수집 시장의 약 40%를 차지합니다. 이 지역은 성숙한 산업 기반, 강력한 R&D 생태계, 항공우주, 의료 및 산업 자동화와 같은 분야에서 스마트 인프라, IoT 및 무선 센서 네트워크의 높은 채택으로 인해 선도하고 있습니다. 에너지 효율 시스템에 대한 규제 지원과 강력한 혁신 파이프라인은 고급 압전 솔루션의 빠른 상업화를 가능하게 합니다. 주요 시장 플레이어의 존재와 차세대 기술에 대한 투자는 북미의 시장 지배력을 더욱 공고히 합니다.
아시아 태평양
아시아 태평양은 전 세계 시장 점유율의 약 35%를 차지하며 가장 빠르게 성장하는 지역을 대표합니다. 급속한 산업화, 소비자 전자제품 제조 증가, 스마트 시티 및 인프라 프로젝트의 확장이 유지보수가 필요 없는 자가 발전 센서 솔루션에 대한 수요를 촉진합니다. 중국, 인도, 일본 및 동남아시아와 같은 국가에서의 성장과 재생 가능 에너지 채택에 대한 정부의 지원은 산업 자동화, 웨어러블, IoT 네트워크 전반에 걸쳐 배치를 추진합니다. 높은 수요, 우호적인 정책, 대규모 채택의 조합은 아시아 태평양을 전 세계적으로 주요 성장 엔진으로 자리매김합니다.
유럽
유럽은 압전 수확 시스템의 전 세계 시장에서 약 25%를 차지합니다. 이 지역의 점유율은 강력한 환경 규제, 에너지 효율 시스템에 대한 강조, 제조업, 유틸리티, 건축 시스템 및 운송에서 센서 기반 자동화의 광범위한 채택에 기초합니다. 지속 가능성과 스마트 인프라 이니셔티브에 의해 주도되는 서유럽 국가들이 채택을 선도하며, 점차적으로 산업 현대화가 확산됨에 따라 유럽의 다른 지역도 기여하고 있습니다. 녹색 기술과 IoT 지원 인프라에 대한 투자는 안정적인 수요와 지역 전반의 시장 성장을 지원합니다.
라틴 아메리카
라틴 아메리카는 전 세계 압전 시장 점유율의 약 5%를 차지합니다. 이 지역은 초기 채택 단계에 있지만, 인프라 모니터링, 농업 및 유틸리티를 위한 에너지 효율적이고 유지보수가 적은 전력 솔루션에 대한 관심이 점차 수요를 증가시키고 있습니다. 정부와 민간 이해관계자가 현대화와 에너지 지속 가능성에 점점 더 많이 투자함에 따라, 압전 에너지 수확은 전통적인 전력원이 실용적이지 않은 원격 또는 분산 설치에 대한 실행 가능한 옵션을 제공합니다. 이곳의 시장 성장은 미미하지만 장기적으로 유망한 잠재력을 가지고 있습니다.
중동 및 아프리카
중동 및 아프리카 지역은 전 세계 시장 점유율의 약 3%를 차지합니다. 채택은 제한적이지만, 인프라 모니터링, 유틸리티 관리 및 그리드 독립 전력 솔루션이 가치 있는 원격 설치에서 성장의 기회가 나타나고 있습니다. 특히 원격 또는 그리드 외부 배치를 위한 지속 가능하고 자율적인 에너지 시스템에 대한 관심이 증가하면서 틈새 기회가 제공됩니다. 그러나 느린 경제 다각화, 낮은 기술 침투 및 지역의 대다수에 걸친 제한된 인식은 단기에서 중기적으로 광범위한 채택을 제한합니다.
시장 세분화:
기술별
구성 요소별
지역별
- 북미
- 유럽
- 아시아 태평양
- 중국
- 일본
- 인도
- 대한민국
- 동남아시아
- 기타 아시아 태평양
- 라틴 아메리카
- 중동 및 아프리카
- GCC 국가
- 남아프리카
- 기타 중동 및 아프리카
경쟁 구도:
압전 에너지 수확 시스템 시장의 경쟁 구도는 기존 전자 제조업체, 재료 과학 혁신가, 고효율 및 소형 전력 시스템에 중점을 둔 전문 에너지 수확 솔루션 제공업체의 조합으로 특징지어집니다. 기업들은 재료 성능, 출력 효율성, 장치 통합 능력, 산업 IoT, 의료, 자동차 및 소비자 전자 제품을 목표로 한 애플리케이션별 맞춤화에 따라 경쟁합니다. 전략적 우선순위에는 압전 재료의 변환 효율성 향상, 유연하고 인쇄된 장치 포트폴리오 확장, 대량 배포를 지원하기 위한 비용 효율적인 제조 확장이 포함됩니다. 센서 제조업체, OEM 및 인프라 솔루션 제공업체와의 파트너십은 장기 계약 확보 및 제품 상용화 가속화에 중요한 역할을 합니다. 또한, 지적 재산 보호 및 세라믹-폴리머 복합 기술의 발전은 주요 차별화 요소를 형성하며, 인수 합병 및 연구 협력은 이 빠르게 진화하는 시장에서 글로벌 입지를 강화합니다.
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주요 플레이어 분석:
- ABB Ltd.
- Bionic Power Inc.
- Cymbet Corporation
- Arveni
- Fujitsu Limited
- STMicroelectronics N.V.
- Convergence Wireless
- Honeywell International Inc.
- Powercast Corporation
- EnOcean GmbH
최근 개발:
- 2025년 7월, Powercast는 IoT 기기에서 일회용 배터리를 제거하도록 설계된 새로운 지속 가능한 무선 전력 솔루션을 발표했으며, 다양한 센서에 대한 배터리 없는 작동을 강조하고 대규모 배치에서 전자 폐기물을 줄였습니다.
- 2025년 1월, Powercast는 CES 2025에서 무선 전력 제품군을 공개하여 배터리나 전선 없이 수십 개의 기기에 동시에 전력을 공급할 수 있는 공중 RF 충전 및 자기 공명 기반 전력 전송을 선보였습니다.
- 2024년 3월, STMicroelectronics는 초저전력 IoT 기기를 겨냥한 “에너지 하베스팅 마이크로컨트롤러”를 출시하여 자체 전원 센서 및 시스템으로의 전환을 신호했습니다.
보고서 범위:
연구 보고서는 기술, 구성 요소 및 지리를 기반으로 심층 분석을 제공합니다. 주요 시장 플레이어에 대한 개요를 제공하며, 그들의 비즈니스, 제품 제공, 투자, 수익원 및 주요 응용 분야를 자세히 설명합니다. 또한, 보고서는 경쟁 환경, SWOT 분석, 현재 시장 동향, 주요 동인 및 제약 사항에 대한 통찰력을 포함합니다. 더 나아가, 최근 몇 년간 시장 확장을 주도한 다양한 요인들을 논의합니다. 보고서는 또한 시장 역학, 규제 시나리오 및 산업을 형성하는 기술 발전을 탐구합니다. 외부 요인과 글로벌 경제 변화가 시장 성장에 미치는 영향을 평가합니다. 마지막으로, 시장의 복잡성을 탐색하기 위한 신규 진입자와 기존 기업에 대한 전략적 권장 사항을 제공합니다.
미래 전망:
- 자체 전원 IoT 및 무선 센서 네트워크에 대한 수요가 증가함에 따라 채택이 증가할 것입니다.
- 유연하고 인쇄된 압전 재료는 새로운 웨어러블 및 생의학 응용 프로그램을 가능하게 할 것입니다.
- AI 및 디지털 트윈 모니터링과의 통합은 예측 유지보수 기능을 향상시킬 것입니다.
- 소형 변환기는 소형 소비자 전자 제품 및 스마트 웨어러블의 성장을 지원할 것입니다.
- 산업 자동화 및 스마트 공장은 진동이 많은 환경에서의 배치를 가속화할 것입니다.
- 스마트 시티 인프라는 교통, 유틸리티 및 구조 모니터링을 위한 압전 하베스팅을 활용할 것입니다.
- 압전과 태양광 또는 열을 결합한 하이브리드 하베스팅 시스템은 사용 사례를 확장할 것입니다.
- 의료 임플란트 및 건강 모니터링 장치는 모션 전원 시스템에 더 많이 의존할 것입니다.
- 지속 가능성 목표 및 배터리 폐기물 감소는 규제 정렬 및 채택을 촉진할 것입니다.
- 기술 발전은 재료 비용을 줄이고 변환 효율성을 개선하여 더 넓은 상업화를 가능하게 할 것입니다.