Stratistics MRC에 따르면, 배터리 프리 센서 세계 시장은 2024년 5,150만 달러에 이르고, 예측 기간 동안 26.9%의 연평균 복합 성장률(CAGR)로 성장하여 2030년에는 2억 1,520만 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
배터리 프리 센서는 기존의 배터리를 사용하지 않고 환경으로부터 에너지를 얻는 전자기기입니다. 이 센서는 전자기파, 열 구배 등의 기술을 이용해 작동에 필요한 전력을 생성합니다. 온도, 압력, 움직임 등 다양한 파라미터를 측정하고 데이터를 무선으로 수신기로 전송할 수 있습니다. 배터리를 사용하지 않는 센서는 유지 보수 감소, 긴 수명, 소형화, 지속가능성 향상 등의 이점이 있습니다.
Tech Briefs에 따르면, 에너지 수확은 향후 몇년안에 사물인터넷(IoT)에 최대 1조 개의 배터리 프리 센서를 배치할 수 있게 해줄 것이라고 합니다.
IoT 기기 도입 증가
사물인터넷(IoT) 용도의 급격한 성장은 배터리리스 센서 시장의 주요 동인입니다. 제조, 헬스케어, 스마트시티 등의 산업에서 IoT 디바이스가 확산되면서 유지보수가 간편하고 수명이 긴 센서에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 에너지 수확 기술로 구동되는 배터리 없는 센서는 배터리 교체가 필요 없어 대규모 IoT 구축에 적합합니다. 또한, 장기간 자율적으로 작동하기 때문에 원격지나 접근이 어려운 장소에 IoT를 설치하는데도 적합합니다.
제한된 전원 공급 장치
주변의 에너지원에 의존하는 것은 배터리 프리 센서의 제약이 될 수 있습니다. 이러한 센서는 일반적으로 빛, 진동, RF 신호로부터 에너지를 얻는데, 이러한 에너지는 항상 안정적으로 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 저에너지 환경이나 전력 수요가 높은 용도에서는 배터리리스 센서가 안정적인 작동을 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 이러한 제한으로 인해 안정적인 전력이 중요한 특정 시나리오에서 사용이 제한될 수 있습니다.
웨어러블 디바이스의 성장
소비자들이 스마트워치, 피트니스 트래커 및 기타 웨어러블 기기를 점점 더 많이 사용함에 따라 소형, 장수명 센서에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 배터리가 필요 없는 센서는 체온과 움직임으로부터 에너지를 수집할 수 있기 때문에 자주 충전할 필요가 없어 웨어러블 기기에 적합합니다. 이는 편리함과 장시간 기기 사용에 대한 소비자의 선호와 일치합니다. 웨어러블 기기에 배터리가 필요 없는 센서를 통합하면 새로운 기능을 구현하고 사용자 경험을 향상시킬 수 있어 시장 성장을 가속할 수 있습니다.
기존 센서와의 경쟁
배터리 프리 센서는 기존 배터리식 센서의 개량형 센서와 경쟁해야 하는 상황에 직면해 있습니다. 배터리 기술 및 저전력 전자제품의 발전으로 기존 센서의 수명이 길어지고 있으며, 이는 배터리 프리 옵션의 비교 우위를 떨어뜨릴 수 있습니다. 용도에 따라서는 배터리식 센서의 신뢰성과 높은 전력 용량을 선호하는 경우도 있습니다. 또한, 많은 산업 분야에서 기존 센서의 생태계가 확립되고 익숙해져 있기 때문에 배터리 없는 옵션의 채택이 늦어질 수 있습니다.
코로나19의 팬데믹은 초기에는 배터리 없는 센서공급망과 제조에 혼란을 일으켰습니다. 그러나 이 위기는 IoT 및 자동화 기술의 채택을 가속화하여 이러한 센서에 대한 장기적인 수요를 촉진했습니다. 팬데믹은 원격 모니터링과 낮은 유지보수 장치의 가치를 부각시켰고, 이는 배터리 없는 센서의 기능과 일치했습니다.
예측 기간 동안 온도 센서 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
온도 센서 분야는 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 온도 모니터링은 제조, 헬스케어, 식품 안전 등 다양한 산업에서 매우 중요합니다. 배터리 없는 온도 센서는 수명이 길고 유지보수를 줄일 수 있다는 장점이 있어 광범위하게 적용하기에 이상적입니다. 배터리 없이 작동하기 때문에 손이 닿지 않는 곳이나 민감한 환경에도 설치할 수 있습니다. 에너지 효율과 환경 모니터링에 대한 관심이 높아지면서 이러한 센서에 대한 수요가 더욱 증가하고 있습니다. 산업계가 IoT 및 스마트 기술을 점점 더 많이 채택함에 따라 신뢰할 수 있고 유지보수가 적은 온도 감지 솔루션에 대한 요구가 계속 증가하고 있으며, 이 부문에서 시장 리더십을 확고히 하고 있습니다.
초고주파(UHF) 부문은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
초고주파(UHF) 부문은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상되며, UHF 기술은 저주파 옵션에 비해 긴 판독 범위와 높은 데이터 전송률의 이점을 가지고 있습니다. 따라서 UHF 센서는 물류, 공급망 관리, 대규모 자산 추적과 같은 용도에 특히 적합합니다. 소매 및 제조 산업에서 RFID 기반 솔루션의 채택이 증가함에 따라 이 부문의 성장이 가속화되고 있습니다. 산업계가 보다 효율적이고 자동화된 모니터링 솔루션을 요구함에 따라 UHF 배터리리스 센서에 대한 수요는 가속화될 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이러한 우위는 이 지역의 첨단 기술 인프라와 IoT 및 스마트 기술의 조기 도입에 기인합니다. 북미에는 배터리 프리 센서 기술 연구 및 개발을 주도하는 주요 시장 기업와 혁신적인 스타트업들이 강하게 존재하고 있습니다. 이 지역은 산업 자동화, 스마트 제조 및 지속 가능한 솔루션에 중점을 두고 있어 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다. 또한, 에너지 효율과 환경 모니터링을 촉진하는 엄격한 규제는 북미의 다양한 산업 분야에서 배터리 없는 센서 채택에 유리한 환경을 조성하고 있습니다.
아태지역은 예측 기간 동안 유리한 성장률을 나타낼 것으로 예상됩니다. 이러한 급격한 성장은 이 지역의 제조업 호황, 산업 자동화 증가, IoT 도입을 촉진하기 위한 정부의 이니셔티브에 기인합니다. 중국, 일본, 한국과 같은 국가들은 기술 혁신의 최전선에 있으며, 배터리 없는 센서 개발에 도움이 되는 환경을 조성하고 있습니다. 이 지역의 대규모 소비자 전자제품 시장과 스마트 시티 및 인프라 프로젝트에 대한 관심이 높아지면서 시장 확대가 더욱 가속화되고 있습니다. 아시아태평양이 디지털 전환과 지속 가능한 기술에 대한 투자를 지속함에 따라 배터리리스 센서에 대한 수요는 다양한 응용 분야에서 급증할 것으로 예상됩니다.
According to Stratistics MRC, the Global Battery-Free Sensors Market is accounted for $51.5 million in 2024 and is expected to reach $215.2 million by 2030 growing at a CAGR of 26.9% during the forecast period. Battery-free sensors are electronic devices that operate without traditional batteries, instead harvesting energy from their environment. These sensors use technologies like electromagnetic waves and thermal gradients to generate the electricity needed for their operation. They can measure various parameters such as temperature, pressure, or motion and wirelessly transmit data to receivers. Battery-free sensors offer advantages including reduced maintenance, a longer lifespan, a smaller size, and improved sustainability.
According to Tech Briefs, energy harvesting can enable the deployment of up to 1 trillion battery-free sensors in the Internet of Things (IoT) over the next several years.
Increased adoption of IOT devices
The rapid growth of Internet of Things (IoT) applications is a key driver for the battery-free sensors market. As IoT devices proliferate across industries like manufacturing, healthcare, and smart cities, there is increasing demand for low-maintenance, long-lasting sensors. Battery-free sensors powered by energy harvesting technologies are ideal for large-scale IoT deployments, eliminating the need for battery replacements. Their ability to operate autonomously for extended periods makes them well-suited for remote or hard-to-access IoT installations.
Limited power sources
The reliance on ambient energy sources poses a constraint for battery-free sensors. These sensors typically harvest energy from light, vibration, or RF signals, which may not always be consistently available. In low-energy environments or applications with high power demands, battery-free sensors may struggle to maintain reliable operation. This limitation can restrict their use in certain scenarios where consistent power is critical.
Growth in wearable devices
As consumers increasingly adopt smartwatches, fitness trackers, and other wearable devices, there is growing demand for compact, long-lasting sensors. Battery-free sensors are ideal for wearables, as they can harvest energy from body heat or motion, eliminating the need for frequent charging. This aligns with consumer preferences for convenience and extended device usage. The integration of battery-free sensors in wearables can enable new functionalities and improve user experience, driving market growth.
Competition from conventional sensors
Battery-free sensors face competition from improving conventional battery-powered sensors. Advances in battery technology and low-power electronics are extending the lifespan of traditional sensors, potentially reducing the comparative advantage of battery-free options. Some applications may prefer the reliability and higher power capacity of battery-powered sensors. Additionally, the established ecosystem and familiarity with conventional sensors in many industries could slow adoption of battery-free alternatives.
The COVID-19 pandemic initially disrupted battery-free sensor supply chains and manufacturing. However, the crisis accelerated adoption of IoT and automation technologies, driving long-term demand for these sensors. The pandemic highlighted the value of remote monitoring and low-maintenance devices, aligning with battery-free sensor capabilities.
The temperature sensors segment is expected to be the largest during the forecast period
The temperature sensors segment is projected to account for the largest market share during the projection period. Temperature monitoring is crucial across various industries, including manufacturing, healthcare, and food safety. Battery-free temperature sensors offer advantages in terms of longevity and reduced maintenance, making them ideal for widespread deployment. Their ability to operate without batteries allows for placement in hard-to-reach or sensitive environments. The growing emphasis on energy efficiency and environmental monitoring further drives demand for these sensors. As industries increasingly adopt IoT and smart technologies, the need for reliable, low-maintenance temperature sensing solutions continues to grow, solidifying this segment's market leadership.
The ultra-high frequency (UHF) segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The ultra-high frequency (UHF) segment is projected to have the highest CAGR during the extrapolated period. UHF technology offers advantages in terms of longer read ranges and higher data transmission rates compared to lower frequency options. This makes UHF sensors particularly suitable for applications in logistics, supply chain management, and large-scale asset tracking. The increasing adoption of RFID-based solutions in retail and manufacturing industries is driving growth in this segment. As industries seek more efficient and automated monitoring solutions, the demand for UHF battery-free sensors is expected to accelerate.
During the projected timeframe, the North America region is expected to hold the largest market share. This dominance is attributed to the region's advanced technological infrastructure and early adoption of IoT and smart technologies. North America has a strong presence of key market players and innovative startups driving research and development in battery-free sensor technologies. The region's focus on industrial automation, smart manufacturing, and sustainable solutions further fuels market growth. Additionally, stringent regulations promoting energy efficiency and environmental monitoring create a favorable environment for battery-free sensor adoption across various industries in North America.
The Asia Pacific region is predicted to witness the lucrative growth rate throughout the forecast period. This rapid growth is driven by the region's booming manufacturing sector, increasing industrial automation, and government initiatives promoting IoT adoption. Countries like China, Japan, and South Korea are at the forefront of technological innovation, fostering a conducive environment for battery-free sensor development. The region's large consumer electronics market and growing emphasis on smart cities and infrastructure projects further accelerate market expansion. As Asia Pacific continues to invest in digital transformation and sustainable technologies, the demand for battery-free sensors is expected to surge across various applications.
Key players in the market
Some of the key players in Battery-Free Sensors Market include ON Semiconductor, Farsens, Axzon, Inductosense, Phase IV Engineering, Powercast, Distech Controls, EnOcean, DCO Systems, Everactive, Texas Instruments, General Electric, Infineon Technologies, Advantech, Panasonic Corporation, LG Chem Ltd., Samsung SDI Co., Ltd., and STMicroelectronics.
In June 2024, Advantech released the EPD-302/303/304, an NFC batteryless ePaper solution designed for logistics, warehouse, and smart factory applications. This solution uses NFC technology to enable wireless image updates without a power source. The EPD-302/303/304 comes in three color options: black/white or black/white/red or black/white/red/yellow. Both the black and white and black, white, red, and yellow display can operate normally in temperatures ranging from 0 to 50°C, while the three-color display functions in temperatures from 0 to 40°C.
In March 2023, NFC-based sensing controllers with energy-harvesting capabilities are critical for the development of passive smart devices that can operate with high accuracy, efficiency, and design convenience in a wide range of IoT applications. With the NGC1081, Infineon Technologies AG expands its product portfolio of NFC tag-side controllers. The new IC is a single-chip solution that enables the IoT industry to develop low-cost, miniaturized, smart edge computing/sensing devices, maximizing the benefits for both end-users and manufacturers. Such devices can be controlled and powered by mobile phones, with potential applications ranging from medical patches and disposable point-of-case testers to data loggers, smart thermostats, and sensor inlays.