物联网和可穿戴的未来就靠软性薄膜电池了

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电池市场似乎在近年来开始变得热络起来。根据市场调查公司IDTechEx发布的最新报告显示，目前看来规模仍极其微小的薄膜电池市场，将在2026年以前成长到4.71亿美元的市场规模。这项消息来自日前于美国加州蒙特雷(Monterey)举行的2016FLEX大会上各种软性印刷电池的支持者及其最新产品展示。

印刷与软性电池即将主导这一领域。IDTechEx技术分析师Xiaoxi He指出， “物联网(IoT)、可穿戴设备和环境传感器……都需要新的外形与设计，而这是传统的电池技术根本无法提供的。这就是为什么像苹果(Apple)、三星 (Samsung)、乐金电子(LG)与意法半导体(STMicroelectronics)与TDK等公司为什么变得越来越积极投入这一领域的原因。”

各种软性电池竞相为多种不同的设备供电
Source：IDTechEx

首款采用曲面屏幕的三星Gear Fit运动型智慧手表搭载薄如纸片的可弯曲电池，外部采用小型塑料护罩封装
Source：iFixit

Oakridge Global Energy Solutions Inc.正加速在其于美国佛州布里瓦德县(Brevard County)的厂房安装超过2.6GW/hr的产能，用于制造电极与电池。该公司已于2016年初完成原型开发，目前已经准备好在2017年年初开始量产制造。Oakridge Global Energy Solutions Inc.在2002年收购Oak Ridge Micro-Energy Inc.取得其薄膜固态锂电池技术，该技术最初是从橡树岭国家实验室(Oakridge National Labs)授权而来。

TDK 一直致力于为可可穿戴设备、IoT节点和无线传感器网络(WSN)开发免电池的能量采集器。过去三年来，该公司已经为锂离子电池业务投资近500亿日圆 了，如今正计划加倍投资于薄膜电池业务。看好笔记本电脑、PC、机器人与智能手机等应用将带动对于薄膜电池产品的需求成长，TDK打算在2015年至 2017年之间斥资超过8.41亿美元，用于提高锂离子电池的产量，以期能迎头赶上其竞争对手，尤其是韩国。

根据IDTechEx的最新报告显示，目前正在开发中的软性电池数组包括印刷电池、薄膜电池、层迭锂聚合物电池、先进的锂离子电池、微型电池、可伸缩电池以及轻薄柔软的超级电容器等。

而其目标市场也非常多样化。针对可可穿戴设备，高能量的薄膜电池具有最大的潜力，其次是印刷式可充电锌电池。

在 医疗领域，市场上已经出现利用印刷电池的皮肤贴片了，开发皮肤贴片的公司数量也正快速增加中。可印刷的锌电池在这方面具有最大的应用潜力，但 IDTechEx强调，在更高的市场动能起飞以前，价格还需要持续降低。此外，针对抛弃式医疗设备所需的微型供电电池市场也将进一步扩展。

此 外，在今年第15届的2016FLEX年度盛会上，还创记录地吸引了650位与会者，以及各家致力于软性传感器、显示器与电源的厂商与学术界，共同见证了 如何利用各种组件实现软性、混合、纺织或可可穿戴电子等设备，广泛应用于从汽车、智能包装到医疗/健康等一系列不同的领域。

印刷与软性电子产 品市场逐渐成为一个充满活力的领域，随着越来越多的新产品发布，使得印刷电子的出现成为现实。美国国防部(DoD)去年还投资了约7,500万美元，计划 在圣荷西打造软性混合电子(FHE)制造机构。根据IDTechEx，整体印刷与软性电子市场将在今年成长至4亿美元，预计在2018年时可突破10亿美 元，并在2026年以前达到超过69亿美元的市场规模。

全球印刷电子产品市场预测(以组件类型计)Source：IDTechEx

夏 普实验室(Sharp Labs)新事业开发总监Tolis Voutsas在专题演讲时指出，软性混合电子生态系统正成为可可穿戴电子、医疗设备与IoT设备的基础，而该领域面临的主要挑战是如何为可穿戴设备开发 全新且有效的电源、打造人性化的设计、管理从数百万台设备而来的数据，以及保护信息。

此外，在大会上发表的许多简报均强调消费者运动服装正成为市场热点。如杜邦公司(DuPont)以整合电极的智能纺织品与织物进军这一市场。根据另一家市调公司Lux Research指出，Google也开始和Levi结盟，共同开发智慧纺织品。

Sensor Films Inc.开发的Starlight数字制造平台系统获得本届大会颁发的创新奖，它能在切片、软性、多孔或硬质基板上，以大面积沈积的功能性与装饰性材料进 行制造，而且还可加以扩展至卷对卷(R2R)生产。Blue Spark Technologies的TempTraq可穿戴无线温度计也同样获奖，它结合了印刷、软性电池技术，是首款可使用24小时的可抛弃式贴片，透过蓝牙连 接至智能手机专用的移动App，可连续侦测、记录与传送温度数据并提醒至兼容的移动设备。

马萨诸塞州洛厄尔大学的研究人员获得了一个研发奖开发的铁电油墨在塑料基材上打印静电可调的电介质。在BST墨水使打印高频电压可变电容器频率捷变微波应用，例如相控阵天线和雷达系统。

美国麻州大学洛威尔分校(UMass Lowell)的研究人员开发出BST铁电油墨，获得了技术研发奖，可用于在塑料基板上打印静电可调的电介质。这种BST油墨能够打印高频电压可变电容器，从而实现频捷变的微波应用，如相控数组天线以及雷达系统。

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