越來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)今過多的物聯(lián)網(wǎng)傳感器提供電力，無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，后來計(jì)劃擴(kuò)大 Wardenclyffe 的范圍，以開發(fā)首個(gè)無線電力傳輸系統(tǒng)。當(dāng)他無法從鍍金時(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!

長島塔本應(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想相比，大多數(shù)新公司提供的無線環(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——都專注于從無線電波、Wi-Fi、超聲波或其他環(huán)境來源中獲取少量能量。

無電池初創(chuàng)公司

由于最近完成了超過 5000 萬美元的 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 和愛立信于2021 年 7 月 29 日宣布的 1600 萬美元戰(zhàn)略資金，本輪融資增加。自2012 年 6 月成立以來，該公司已獲得超過 1.14 億美元的資金。

這家初創(chuàng)公司最初名為PsiKick，開發(fā)了一種無電池傳感器(在公司的技術(shù)簡介中稱為 EverSensor )，該傳感器從室內(nèi)和室外的陽光、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)可提供長達(dá) 250 米(820 英尺)的無線非視距通信，該距離相當(dāng)于近三個(gè)足球場的距離。

Everactive 正在通過其產(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、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)和無線電波。

到目前為止，這家半導(dǎo)體公司已經(jīng)獲得了 1380 萬美元的資金。這家芯片公司與 SODAQ 等公司合作，后者開發(fā)了一種太陽能物聯(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 與中國公司的 NB-IoT 解決方案相結(jié)合。(毫不奇怪，一家中國公司會(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)境中使用無電池設(shè)備還可以大大減少被扔進(jìn)全球垃圾填埋場的電池?cái)?shù)量。據(jù)估計(jì)，僅在美國每年就有 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。簡單地實(shí)施太陽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)地方開始，而能量收集最終可能會(huì)成為引領(lǐng)綠色未來的元素之一。