越來(lái)越多的新公司旨在從環(huán)境資源中提取少量能源。這一代能量收集初創(chuàng)公司主要專注于為當(dāng)今過(guò)多的物聯(lián)網(wǎng)傳感器提供電力，無(wú)線能源的愿景并不是一個(gè)新概念——它只是在所涉及的電量方面不那么雄心勃勃了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)空氣傳輸電力的想法起源于 1890 年代后期著名且陷入困境的發(fā)明家尼古拉特斯拉。

特斯拉對(duì)通過(guò)空中遠(yuǎn)距離傳輸電力很感興趣。發(fā)明者1899 年在科羅拉多斯普林斯的早期實(shí)驗(yàn)涉及放大發(fā)射器，這是一個(gè) 52 英尺直徑的電子線圈，可將 130 英尺的閃電弧發(fā)射到空中。

20 世紀(jì)之交，這位塞爾維亞工程師在紐約肖勒姆建造了Wardenclyffe 塔。特斯拉最初是為跨大西洋傳輸電報(bào)信息而建造的，后來(lái)計(jì)劃擴(kuò)大 Wardenclyffe 的范圍，以開(kāi)發(fā)首個(gè)無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)。當(dāng)他無(wú)法從鍍金時(shí)代的超級(jí)銀行家和項(xiàng)目支持者摩根大通那里獲得對(duì)塔樓進(jìn)行改造所需的資金時(shí)，特斯拉于 1906 年放棄了 Wardenclyffe。

特斯拉雄心勃勃地計(jì)劃開(kāi)發(fā)一個(gè)世界電力系統(tǒng)，在世界范圍內(nèi)傳播免費(fèi)電力。顯然，這從未真正發(fā)生過(guò)!

長(zhǎng)島塔本應(yīng)是該系統(tǒng)的初始階段，但 Wardenclyffe 計(jì)劃在第一個(gè)障礙中落空。該結(jié)構(gòu)于 1917 年被拆除以報(bào)廢。

在 1900 年代剩余的時(shí)間里，無(wú)線能量傳輸仍然是科幻幻想。在特斯拉首次提出這一概念大約 115 年后，無(wú)線能量收集初創(chuàng)公司重新成為焦點(diǎn)，作為在極短距離內(nèi)向?qū)I(yè)工業(yè)任務(wù)和消費(fèi)設(shè)備發(fā)送微量電力的機(jī)制。

與特斯拉最初失敗的夢(mèng)想相比，大多數(shù)新公司提供的無(wú)線環(huán)境能量收集想法微不足道。今天的大部分能量收集公司——除了新西蘭的 Emrod——都專注于從無(wú)線電波、Wi-Fi、超聲波或其他環(huán)境來(lái)源中獲取少量能量。

無(wú)電池初創(chuàng)公司

由于最近完成了超過(guò) 5000 萬(wàn)美元的 C 輪風(fēng)險(xiǎn)投資，Everactive 公司目前是能量收集領(lǐng)域的佼佼者。由于 3M 和愛(ài)立信于2021 年 7 月 29 日宣布的 1600 萬(wàn)美元戰(zhàn)略資金，本輪融資增加。自2012 年 6 月成立以來(lái)，該公司已獲得超過(guò) 1.14 億美元的資金。

這家初創(chuàng)公司最初名為PsiKick，開(kāi)發(fā)了一種無(wú)電池傳感器(在公司的技術(shù)簡(jiǎn)介中稱為 EverSensor )，該傳感器從室內(nèi)和室外的陽(yáng)光、熱梯度、射頻、振動(dòng)等中獲取能量。Everactive 最新的生產(chǎn)芯片技術(shù)可提供長(zhǎng)達(dá) 250 米(820 英尺)的無(wú)線非視距通信，該距離相當(dāng)于近三個(gè)足球場(chǎng)的距離。

Everactive 正在通過(guò)其產(chǎn)品追逐傳統(tǒng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 領(lǐng)域。它吹噓如何在 5 分鐘內(nèi)將傳感器安裝在蒸汽疏水閥 (STM) 上，并且一個(gè)網(wǎng)關(guān)可以支持 1000 個(gè) STM 傳感器運(yùn)行。該公司的目標(biāo)是在每一代產(chǎn)品中繼續(xù)縮小其無(wú)電池傳感器。

總部位于比利時(shí)的 e-peas SA 能夠從多個(gè)光源(太陽(yáng)、燈泡和室內(nèi)自然照明)、眾多熱量和振動(dòng)元件以及各種射頻頻段(868MHz、915MHz、2.4GHz 等)中收集電力。與 Everactive 一樣，e-peas 的技術(shù)基于其硅芯片，然而，這家年輕的公司提供了許多不同的微芯片來(lái)收集它可以從空氣中清除的各種類型的能量，包括為從光中提取能量而設(shè)計(jì)的特定硅，振動(dòng)和無(wú)線電波。

到目前為止，這家半導(dǎo)體公司已經(jīng)獲得了 1380 萬(wàn)美元的資金。這家芯片公司與 SODAQ 等公司合作，后者開(kāi)發(fā)了一種太陽(yáng)能物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤器，該跟蹤器使用 e-peas 的 AEM10941 芯片。

到目前為止，荷蘭初創(chuàng)公司 Nowi Energy 已經(jīng)獲得了 1050 萬(wàn)歐元的風(fēng)險(xiǎn)投資。該公司由總部位于荷蘭的投資公司 Disruptive Technology Ventures 資助。

Nowi 開(kāi)發(fā)了 NH2 能量收集電源管理 IC。它與華為的芯片部門海思合作，將 H2 與中國(guó)公司的 NB-IoT 解決方案相結(jié)合。(毫不奇怪，一家中國(guó)公司會(huì)尋求創(chuàng)建支持 NB-IoT的電力收集系統(tǒng)!)

Nowi 正與 Murata Manufacturing 和 Nordic Semiconductor 等公司合作，將其電源管理芯片與各種低功耗廣域 (LPWA) 規(guī)范相結(jié)合，包括 LoRaWAN、SigFox 以及 LTE-M 和 NB-IoT。

該公司將其 NH2 產(chǎn)品作為最小的功率收集 IC 之一進(jìn)行銷售，適用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器和電子貨架標(biāo)簽 (ESL)，以及電視遙控器等消費(fèi)產(chǎn)品。Nowi 芯片從光或振動(dòng)中獲取能量，但不能同時(shí)從這兩種來(lái)源獲取能量。

盡管冠狀病毒仍在肆虐全球許多工業(yè)部門，但仍有許多其他能量收集初創(chuàng)公司，例如8Power、Quester和Wiliot ，它們正在獲得資金。我們可能會(huì)看到用于能量收集初創(chuàng)公司的風(fēng)險(xiǎn)投資資金的小型繁榮正在進(jìn)行中。

原因很明顯。從工業(yè)方程式中移除電池可以降低成本并減少人們更換電池的時(shí)間。在工業(yè)和消費(fèi)環(huán)境中使用無(wú)電池設(shè)備還可以大大減少被扔進(jìn)全球垃圾填埋場(chǎng)的電池?cái)?shù)量。據(jù)估計(jì)，僅在美國(guó)每年就有 30 億個(gè)電池被丟棄!

例如，Everactive認(rèn)為，如果您要在您的設(shè)施中部署 10,000 個(gè)電池供電的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器來(lái)傳輸有關(guān)機(jī)器健康狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，那么隨著時(shí)間的推移，您的團(tuán)隊(duì)每年將更換大約 2,000 個(gè)電池。其中許多傳感器將位于難以到達(dá)的區(qū)域，從而進(jìn)一步增加了更換化學(xué)電池所需的時(shí)間和費(fèi)用。

早期階段

我們正處于物聯(lián)網(wǎng)能量收集的最早階段。簡(jiǎn)單地實(shí)施太陽(yáng)能蒸汽疏水閥傳感器不會(huì)節(jié)省大量能源或阻止電池在全球范圍內(nèi)廣泛使用。你仍然會(huì)看到氣候變化的嚴(yán)峻影響，從肆虐的野火到降雨模式的劇烈變化，侵蝕地球上人類宜居的環(huán)境。盡管如此，我們必須從某個(gè)地方開(kāi)始，而能量收集最終可能會(huì)成為引領(lǐng)綠色未來(lái)的元素之一。