高效地利用热能发电是否可行？

据麦姆斯咨询介绍，英国著名市场研究机构IDTechEx从有待解决的多方面问题着手，分析并评估了价值数十亿美元的热电能量收集和传感市场。电力是未来，但是，目前全球有60%的一次能源作为热能被浪费。将这些热能转化为电能，收益巨大。物联网的发展还远未达到预期，未来每年需要监测漏油、森林火灾和地震等数十亿个节点。

2019年~2030年按应用细分的热电能量收集换能器预测（样刊模糊化）

这些物联网监测节点通常无法更换电池或为电池充电，因此往往需要在节点上直接通电或自发电，不过，这些节点一般都处于隐蔽的黑暗处，因此，光伏发电通常不是一个可行的候选方案。因而，从热差中获取热电是一种很好的选择。另外，还有一些可能的应用场景，例如智能手表，它们通常依靠电池可以续航一天左右。它们尺寸很小，仅依靠太阳能无法提供足够的有效面积，那么，高效地利用热能发电是否可行？目前，小温差利用方面已经取得了重要进展。

到目前为止，热电能源发电（TEG）因为成本和较差的性能还是很小的市场。热电在能量收集领域仅排第三位，在各个方面都远远落后于电动力学（风力涡轮机和水轮机等）和光伏发电。尽管如此，2019年对于热电能源发电研究来说是丰收的一年，而热电学和热电传感新技术也逐渐成为活跃的研究领域。例如，量子和自旋热电技术的效率有望提高十倍。

确实，在几乎所有需求所处的温度范围下（最高300℃），寻找更高效常规热电材料并不乐观。不过，从其他能量收集方案获得的启示来看，效率略低但结合更可接受的规格和成本，看起来也不错。例如，采用聚合物及复合材料的广面积、可拉伸且生物相容的热电能量收集。

热电能量发电构建所需要的制造步骤概览

本报告的摘要和结论部分足以满足那些急于了解该领域的读者。本报告详释了该领域的巨大商机、障碍、专利、新材料、发明和新方案。对于热电能量收集及其在可穿戴设备领域的不同应用，本报告提供了十年期预测。引言部分介绍了相关的基本知识、传统制造和规格以及未来趋势。

本报告的第3章介绍了热电能量收集和传感的新原理：量子点和自旋热电技术。第4章详细研究了低功率热电能量收集，包括柔性和可拉伸热电器件技术、新发明，以及在医疗保健和可穿戴设备领域的市场机遇。利用小温差有效收集电能的进展喜人，报告中提供了很多实例。高功率热电能量收集较少，但在第5章中探讨了最新的方案进展。

本报告的第6章评估了新的制造技术，包括新的聚合物配方、碳纳米管（CNT）、印刷制造等。第7章的新应用介绍了建筑立面、道路、可植入物、可穿戴设备、物联网、夜间辐射冷却、燃气轮机和军事用途等。在第8章中分析的新材料包括许多聚合物、硅芯片中的硅以及新的热源等。

第9章的热电传感涉及利用塞贝克（Seebeck）效应进行的传感应用，这个市场更小，但现在正变得充满活力，涉及织物、流量、辐射和气体传感等。报告中介绍了利用这两种效应的热电自供能传感器。最后，第10章介绍了32家相关组织的进展及现状。

热电能量收集市场的增长机会主要源自低功率还是高功率？哪些研究机构和制造商拥有最具前景的产品？产业预测？最新进展的意义？最活跃的国家？敬请参考这份最新出版的报告。