隨著新興科技應(yīng)用的產(chǎn)生，能量收集技術(shù)的應(yīng)用將遍及消費(fèi)電子、軍事、航天、醫(yī)療、石油與天然氣、建筑、大眾運(yùn)輸和許多相關(guān)垂直產(chǎn)業(yè)。據(jù)研究機(jī)構(gòu)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2017年全球能量收集市場(chǎng)期望達(dá)到18.9487億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率約為24.31%。此外，全球能量收集貿(mào)易，以無線模塊為基準(zhǔn)，將以超過50%的增長(zhǎng)率從2012年的0.19億美元增長(zhǎng)到2017年的2.27億美元。能量收集設(shè)備的微型化將成為新興市場(chǎng)的一種挑戰(zhàn)，預(yù)測(cè)復(fù)合年增長(zhǎng)率從2011年到2015年提高18.2%。能量收集設(shè)備以低功耗無線傳感節(jié)點(diǎn)替代傳統(tǒng)電池，在潛移默化中吸引業(yè)界的注意。

“體積更小、便于攜帶、更多互連的電子設(shè)備日益增多，不斷變化的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)著對(duì)新興能源存儲(chǔ)的需求。超低功耗處理器、無處不在的無線智能終端及傳感器、元器件的集成和小型化、環(huán)境友好以及能源可再生—業(yè)界向低功耗芯片的轉(zhuǎn)移，需要現(xiàn)有解決方案無法滿足的全新低成本、集成化能源儲(chǔ)存選項(xiàng)?！?Cymbet公司市場(chǎng)營銷副總裁Steve Grady說。同時(shí)他也指出，“現(xiàn)有的能源存儲(chǔ)解決方案是不夠的。當(dāng)前各種電子設(shè)備的能源存儲(chǔ)尤其是電池，普遍存在體積龐大、難以集成、高損耗及故障率、有毒害等問題。而Cymbet的可充電固態(tài)電池EnerChip完美地解決了這些問題?！?

《國際電子商情》Cymbet公司市場(chǎng)營銷副總裁Steve Grady及EnerChip電池晶圓

據(jù)Steve Grady介紹，EnerChip固態(tài)電池使用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體集成電路工藝以及獲得專利的構(gòu)造技術(shù)而特別地制成。這些電池可以以裸片或者采用塑料封裝等形式提供，并可與電子設(shè)備中的其它集成電路一樣，使用相同的表面貼裝技術(shù)（SMT）和回流焊接安裝?！捌涮攸c(diǎn)是尺寸小(150m或目前電池1/20的厚度)，快速充電，壽命達(dá)到5000次充電循環(huán)，1.5%超低自放電流。它是紐扣電池和超級(jí)電容器的一種理想的替代品，可使用SMT自動(dòng)組裝實(shí)現(xiàn)低成本集成在電路板和芯片級(jí)上。長(zhǎng)達(dá)十年的電池壽命免去了更換工作，并且無有害化學(xué)物質(zhì)，在人體內(nèi)具備生物相容性，可用于醫(yī)療、傳感器、射頻標(biāo)簽、工業(yè)控制、通信和便攜式電子系統(tǒng)中。EnerChip目前可應(yīng)用范圍在10nW~100mW之間?！?

Steve Grady補(bǔ)充說，目前Cymbet提供三個(gè)產(chǎn)品系列：Enerchip電池裸芯片系列；Enerchip CC系列，它在同一個(gè)封裝內(nèi)將電池和所需的功率管理功能結(jié)合在一起，提供了一種簡(jiǎn)單的“即刻可用供電解決方案”，為芯片提供了多達(dá)8周的電量。主要的市場(chǎng)是微控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和SRAM—這是一個(gè)每年超過25億單位的市場(chǎng)。此外Cymbet提供的EnerChip EP能量處理器是首款通用能量捕獲設(shè)備，可從太陽、運(yùn)動(dòng)、熱源或者射頻等來源來收集和儲(chǔ)存足夠的能量，以驅(qū)動(dòng)為“零供電”無線傳感節(jié)點(diǎn)解決方案的電子線路。這些革 命性的功能可廣泛應(yīng)用在能源管理、安防、工業(yè)控制和醫(yī)療等等應(yīng)用之中，為無線網(wǎng)絡(luò)解決重要的成本/性能問題—這是一個(gè)每年超過100億單位的潛在市場(chǎng)。

圖1 Cymbet應(yīng)用案例1：無線眼內(nèi)壓傳感器

圖2 Cymbet應(yīng)用案例2：太陽能智能概念隱形眼鏡

目標(biāo)應(yīng)用市場(chǎng)

Steve Grady介紹說，目前Enerchip系列產(chǎn)品共有5 Ah、12Ah和50Ah三種容量，明年通過工藝改善提高儲(chǔ)能密度，可以在相同面積情況下提升容量至200Ah。

“到2020年，全球?qū)碛?00億到3000億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的大部分體積將特別小，并且以未見過的方式進(jìn)行封裝。這些小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備由許多新型微控制器、無線和傳感器技術(shù)支撐。由于沒有用于數(shù)據(jù)和電源的線纜，這些物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴式設(shè)備必需能自我供電。為這樣的設(shè)備供電的方法只有兩種，” Steve Grady指出，“一是不可充電的傳統(tǒng)電池，它們?cè)谀芰亢谋M時(shí)需要進(jìn)行更換；或者采用從周圍環(huán)境中收集能量的可充電電池，它能夠在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中持續(xù)使用。顯然后者，例如EnerChips這種由能量捕獲來供電的系統(tǒng)是理想的可充電電池，尤其是在把整個(gè)生命周期中更換電池的成本考慮在內(nèi)時(shí)，它具有極高的性價(jià)比。所以長(zhǎng)期來看，Cymbet的產(chǎn)品目標(biāo)應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。”

而目前，后備電源市場(chǎng)則具有很大潛力?！叭蛎磕赇N售的供主電源和備用電源用的紐扣電池超過400億顆；每年出貨的超過100億顆實(shí)時(shí)時(shí)鐘和計(jì)時(shí)器中，一半以上需要備份電源?，F(xiàn)在已售出的160億微控制器中有10%集成了EnerChip智能備份電源?，F(xiàn)在計(jì)時(shí)器件是我們最大的市場(chǎng)。” Steve Grady說。此外，嵌入式能源和能量采集是另外兩個(gè)較大的新興應(yīng)用市場(chǎng)?！癈ymbet將關(guān)注在工業(yè)，醫(yī)療，樓宇控制和軍事，安全等高增長(zhǎng)細(xì)分市場(chǎng)，”

圖3 能量采集市場(chǎng)預(yù)測(cè)

目前Cymbet在Minnesota辦公室具有研發(fā)和生產(chǎn)設(shè)施，在德克薩斯州Lubbock有與X-FAB合作的大批量制造設(shè)施，年產(chǎn)能約2億片。在中國地區(qū)的銷售則通過日前剛宣布合作的光電企業(yè)有限責(zé)任公司（Opto-Sensor，F(xiàn)uchance Enterprises LTD），Opto-Sensor將作為代表和分銷商，協(xié)助Cymbet在中國銷售全系列EnerChip智能固態(tài)電池和電源管理解決方案。