電池市場(chǎng)似乎在近年來(lái)開(kāi)始變得熱絡(luò )起來(lái)。根據市場(chǎng)調查公司IDTechEx發(fā)布的最新報告顯示，目前看來(lái)規模仍極其微小的薄膜電池市場(chǎng)，將在2026年以前成長(cháng)到4.71億美元的市場(chǎng)規模。這項消息來(lái)自日前于美國加州蒙特雷(Monterey)舉行的2016FLEX大會(huì )上各種柔性印刷電池的支持者及其最新產(chǎn)品展示。
印刷與柔性電池即將主導這一領(lǐng)域。IDTechEx技術(shù)分析師Xiaoxi He指出，“物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、可穿戴式設備和環(huán)境傳感器……都需要新的外形與設計，而這是傳統的電池技術(shù)根本無(wú)法提供的。這就是為什么像蘋(píng)果(Apple)、三星 (Samsung)、樂(lè )金電子(LG)與意法半導體(STMicroelectronics)與TDK等公司為什么變得越來(lái)越積極投入這一領(lǐng)域的原因。”
各種柔性電池競相為多種不同的設備供電(來(lái)源：IDTechEx)
薄膜電池正成為大廠(chǎng)不可缺席的市場(chǎng)領(lǐng)域。根據IDTechEx最新的報告顯示，三星在其Gear Fit腕帶設備中采用了可彎曲的電池，意法半導體也開(kāi)始限量生產(chǎn)薄膜固態(tài)鋰電池。此外，其他多家公司也開(kāi)始生產(chǎn)印刷電池。
首款采用曲面屏幕的三星Gear Fit運動(dòng)型智能手表搭載薄如紙片的可彎曲電池，外部采用小型塑料護罩封裝(來(lái)源：iFixit)
Oakridge Global Energy Solutions Inc.正加速在其于美國佛州布里瓦德縣(Brevard County)的廠(chǎng)房安裝超過(guò)2.6GW/hr的產(chǎn)能，用于制造電極與電池。該公司已于2016年初完成原型開(kāi)發(fā)，目前已經(jīng)準備好在2017年年初開(kāi)始量產(chǎn)制造。Oakridge Global Energy Solutions Inc.在2002年收購Oak Ridge Micro-Energy Inc.取得其薄膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，該技術(shù)最初是從橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室(Oakridge National Labs)授權而來(lái)。
TDK一直致力于為可穿戴式設備、IoT節點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)開(kāi)發(fā)免電池的能量采集器。過(guò)去三年來(lái)，該公司已經(jīng)為鋰離子電池業(yè)務(wù)投資近500億日圓了，如今正計劃加倍投資于薄膜電池業(yè)務(wù)?？春霉P記本電腦、PC、機器人與智能手機等應用將帶動(dòng)對于薄膜電池產(chǎn)品的需求成長(cháng)，TDK打算在2015年至2017年之間斥資超過(guò)8.41億美元，用于提高鋰離子電池的產(chǎn)量，以期能迎頭趕上其競爭對手，尤其是韓國。
根據IDTechEx的最新報告顯示，目前正在開(kāi)發(fā)中的柔性電池數組包括印刷電池、薄膜電池、層迭鋰聚合物電池、先進(jìn)的鋰離子電池、微型電池、可伸縮電池以及輕薄柔柔的超級電容器等。
而其目標市場(chǎng)也非常多樣化。針對可穿戴式設備，高能量的薄膜電池具有最大的潛力，其次是印刷式可充電鋅電池。
在醫療領(lǐng)域，市場(chǎng)上已經(jīng)出現利用印刷電池的皮膚貼片了，開(kāi)發(fā)皮膚貼片的公司數量也正快速增加中?？捎∷⒌匿\電池在這方面具有最大的應用潛力，但IDTechEx強調，在更高的市場(chǎng)動(dòng)能起飛以前，價(jià)格還需要持續降低。此外，針對拋棄式醫療設備所需的微型供電電池市場(chǎng)也將進(jìn)一步擴展。
此外，在今年第15屆的2016FLEX年度盛會(huì )上，還創(chuàng )記錄地吸引了650位與會(huì )者，以及各家致力于柔性傳感器、顯示器與電源的廠(chǎng)商與學(xué)術(shù)界，共同見(jiàn)證了如何利用各種組件實(shí)現柔性、混合、紡織或可穿戴式電子等設備，廣泛應用于從汽車(chē)、智能包裝到醫療/健康等一系列不同的領(lǐng)域。
印刷與柔性電子產(chǎn)品市場(chǎng)逐漸成為一個(gè)充滿(mǎn)活力的領(lǐng)域，隨著(zhù)越來(lái)越多的新產(chǎn)品發(fā)布，使得印刷電子的出現成為現實(shí)。美國國防部(DoD)去年還投資了約7,500萬(wàn)美元，計劃在圣荷西打造柔性混合電子(FHE)制造機構。根據IDTechEx，整體印刷與柔性電子市場(chǎng)將在今年成長(cháng)至4億美元，預計在2018年時(shí)可突破10億美元，并在2026年以前達到超過(guò)69億美元的市場(chǎng)規模。
全球印刷電子產(chǎn)品市場(chǎng)預測(以組件類(lèi)型計)(來(lái)源：IDTechEx)
夏普實(shí)驗室(Sharp Labs)新事業(yè)開(kāi)發(fā)總監Tolis Voutsas在專(zhuān)題演講時(shí)指出，柔性混合電子生態(tài)系統正成為可穿戴式電子、醫療設備與IoT設備的基礎，而該領(lǐng)域面臨的主要挑戰是如何為穿戴式設備開(kāi)發(fā)全新且有效的電源、打造人性化的設計、管理從數百萬(wàn)臺設備而來(lái)的數據，以及保護信息。
此外，在大會(huì )上發(fā)表的許多簡(jiǎn)報均強調消費者運動(dòng)服裝正成為市場(chǎng)熱點(diǎn)。如杜邦公司(DuPont)以整合電極的智能紡織品與織物進(jìn)軍這一市場(chǎng)。根據另一家市調公司Lux Research指出，Google也開(kāi)始和Levi結盟，共同開(kāi)發(fā)智能紡織品。
Sensor Films Inc.開(kāi)發(fā)的Starlight數字制造平臺系統獲得本屆大會(huì )頒發(fā)的創(chuàng )新獎，它能在切片、柔性、多孔或硬質(zhì)基板上，以大面積沈積的功能性與裝飾性材料進(jìn) 行制造，而且還可加以擴展至卷對卷(R2R)生產(chǎn)。Blue Spark Technologies的TempTraq可穿戴無(wú)線(xiàn)溫度計也同樣獲獎，它結合了印刷、柔性電池技術(shù)，是首款可使用24小時(shí)的可拋棄式貼片，透過(guò)藍牙連接至智能手機專(zhuān)用的移動(dòng)App，可連續監測、記錄與傳送溫度數據并提醒至兼容的移動(dòng)設備。
馬薩諸塞州洛厄爾大學(xué)的研究人員獲得了一個(gè)研發(fā)獎開(kāi)發(fā)的鐵電油墨在塑料基材上打印靜電可調的電介質(zhì)。在BST墨水使打印高頻電壓可變電容器頻率捷變微波應用，例如相控陣天線(xiàn)和雷達系統。
美國麻州大學(xué)洛威爾分校(UMass Lowell)的研究人員開(kāi)發(fā)出BST鐵電油墨，獲得了技術(shù)研發(fā)獎，可用于在塑料基板上打印靜電可調的電介質(zhì)。這種BST油墨能夠打印高頻電壓可變電容器，從而實(shí)現頻捷變的微波應用，如相控數組天線(xiàn)以及雷達系統。
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