מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים ב-2025: שחרור פתרונות אנרגיה בטוחים יותר ובעלי טווח ארוך עבור התעשייה ועוד. לחקור את צמיחת השוק, החדשנות וההזדמנויות האסטרטגיות המעצב את חמש השנים הבאות.

• סיכום מנהלים: נוף השוק בשנת 2025 וגורמים חשובים
• סקירת טכנולוגיה: עקרונות ויתרונות של העברת כוח אלחוטית בתדרים נמוכים
• גודל השוק הנוכחי והערכה ל-2025
• שחקנים מפתח ויוזמות תעשייה (למשל, WiTricity, תקני IEEE)
• יישומים מתפתחים: תעשייה, רפואי ומשק
• השוואת טכנולוגיות תחרותיות: מערכות בתדרים נמוכים לעומת בתדרים גבוהים
• סביבה רגולטורית וסטנדרטי בטיחות (בהתייחס ל-ieee.org)
• תחזית שוק 2025–2030: CAGR, תחזיות הכנסות ומגמות אזוריות
• צינור חידוש: R&D, פטנטים ופיתוחים של מערכות מהדור הבא
• מבט אסטרטגי: הזדמנויות השקעה ות scenarios צמיחה עתידיים
• מקורות והתייחסויות

סיכום מנהלים: נוף השוק בשנת 2025 וגורמים חשובים

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT) נמצאות על סף צמיחה משמעותית בשנת 2025, מונעות על ידי הביקוש הגובר לפתרונות העברת כוח יעילים, בטוחים ואמינים במגוון יישומים. מערכות אלו, הפועלות לרוב בטווח של עשרות עד מאות קילוהרץ, מוערכות במיוחד בזכות יכולתן להעביר כוח במרחקים קצרים עד בינוניים עם יעילות גבוהה והמיכן מינימלי. הנוף השוק בשנת 2025 מעוצב על ידי התקדמות בהתקנים אינדוקטיביים רזוננטים, תמיכה רגולטורית וגידול באימוץ הטעינה האלחוטית בתעשיות כמו רכבים חשמליים, אוטומציה תעשייתית ומכשירים רפואיים.

שחקני תעשייה מפתח מגבירים את החדשנות והשיווק. Texas Instruments ממשיכים לפתח מעגלים משולבים ועיצובים מפנים עבור WPT בתדרים נמוכים, מכוונים לשווקים צרכניים ותעשייתיים כאחד. STMicroelectronics מרחיבים את קטלוג הפתרונות שלה לטעינה אלחוטית, מתמקדים בארכיטקטורות רזוננטיות ובטוחות יותר עבור יישומים רכביים ורפואיים. Qualcomm, באמצעות הטכנולוגיה שלה Halo, משמשת כמובילה בתחום טעינת רכבים חשמליים אלחוטית, עם פרויקטים פיילוט פעילים ושיתופי פעולה עם יצרני רכבים להביא את WPT בתדרים נמוכים לפריסה מסחרית.

בשנת 2025, הבהירות הרגולטורית והסטנדרטיזציה הם גורמי השוק המרכזיים. ארגונים כמו IEEE ו-SAE International מסיימים את הבהרת הסטנדרטים עבור העברת כוח אלחוטית, במיוחד עבור רכבים חשמליים (למשל, SAE J2954), דבר שצפוי להאיץ את האימוץ על ידי הבטחת תאימות ובטיחות. הדחף לחשמול בתחום התחבורה, הנתמך על ידי תמריצים ממשלתיים ותקנות פליטת מזהמים, ממשיך לקדם השקעות בתשתיות WPT בתדרים נמוכים.

נתונים ממקורות התעשייה מצביעים על עלייה בפרויקטים פיילוט והשקות מסחריות. לדוגמא, WiTricity הודיעה על שותפויות עם יצרניות רכב גדולות כדי לשלב טעינה אלחוטית בתדרים נמוכים בפלטפורמות EV מהדור הבא. בתחום התעשייתי, חברות כמו Siemens משתמשות ב-WPT בתדרים נמוכים לשימוש חשמלי ללא מגע ברכבים אוטומטיים ורובוטיקה, מה שמשפר את הגמישות התפעולית ומפחית תחזוקה.

בהסתכלות קדימה, התחזיות עבור מערכות WPT בתדרים נמוכים נשארות חיוביות. שיפורים מתמשכים באלקטרוניקה של הכוח, תכנון סלילים ואינטגרציה של מערכות צפויים להוריד עלויות ולשפר ביצועים. ככל שהאקוסיסטם מתפתח, שיתוף פעולה בין ספקי טכנולוגיה, יצרני ציוד מקורי (OEMs) וארגוני סטנדרטים יהיה קריטי כדי לשחרר יישומים חדשים ולהשיג אימוץ נרחב. עד 2025 ואחריה, העברת כוח אלחוטית בתדרים נמוכים צפויה להפוך לטכנולוגיה בסיסית במעבר למערכות חשמליות, מחוברות ואוטומטיות במגוון תעשיות.

סקירת טכנולוגיה: עקרונות ויתרונות של העברת כוח אלחוטית בתדרים נמוכים

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (LF-WPT) זוכות מחדש לתשומת לב בשנת 2025 כאשר התעשיות מחפשות פתרונות חזקים, יעילים ובטוחים להעברתו של כוח ללא מגע. מערכות אלו פועלות לרוב בטווח תדרים של כמה קילוהרץ ועד כמה מאות קילוהרץ, מנצלות את עקרונות ההשראה המגנטית או ההתקשרות הרזוננטית כדי להעביר כוח דרך רווחים באוויר. הטכנולוגיה המרכזית כוללת סלילים ראשוניים ושניים, כאשר זרם חילופין בסליל השדרן מייצר שדה מגנטי משתנה בזמן, המשרה זרם בסליל הקולטן. גישה זו שונה fundamentally מ-WPT בתדרים גבוהים או בתדר רדיו (RF), ומציעה יתרונות ייחודיים ביישומים ספציפיים.

אחד היתרונות המרכזיים של LF-WPT הוא עמידותו בפני חוסר התאמה והפרעות סביבתיות. התדרים הנמוכים בולטים בחדירה עמוקה יותר של השדה המגנטי ומפחיתים את הרגישות למכשולים כמו מים, מתכת או רקמות ביולוגיות. זה הופך את LF-WPT ליעיל במיוחד עבור אוטומציה תעשייתית, התקנים רפואיים ויישומים מתחת למים. לדוגמה, Texas Instruments ו-STMicroelectronics פיתחו שניהם מעגלים משולבים ועיצובים שעומדים בשירות העברת כוח אינדוקטיבית בתדרים נמוכים, מכוונים לסקטורים שבהם אמינות ובטיחות הם קריטיים.

יתרון משמעותי נוסף הוא פרופיל הבטיחות המשופר. מערכות LF-WPT מייצרות מינימום של הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ומקבלות בקלות יחסית את התקנים הבינלאומיים לבטיחות חשיפה של בני אדם לשדות אלקטרומגנטיים. זה קריטי עבור יישומים בתחום הבריאות ותשתיות ציבוריות. חברות כמו Würth Elektronik ו-TDK Corporation מספקות באופן פעיל רכיבים מגנטיים וחומרים פריטיים המותאמים לפעולה בתדרים נמוכים, תומכים בביקוש הגובר לטעינה אלחוטית בטוחה ויעילה במכשירים רפואיים ובתעשייתיים.

יעילות היא גם שיקול מרכזי. בעוד שמערכות בתדרים גבוהים יכולות להשיג צפיפויות כוח גבוהות יותר, LF-WPT מציעה יעילות יציבה על פני מרחקים משתנים וחוסר התאמה, דבר שהוא חיוני עבור סביבות דינמיות כמו רכבים אוטומטיים (AGVs) ומכונות מסתובבות. Daifuku Co., Ltd., מובילה במערכות טיפול בחומרים, אינטגרציה של LF-WPT הפכה לחלק בלתי נפרד ממערכות AGV כדי לאפשר פעולות רצופות ולא זקוקות לתחזוקה במחסנים ובמפעלים.

בהסתכלות קדימה, המגמות לגבי LF-WPT בשנת 2025 ואחריו מבטיחות. מאמצי הסטנדרטיזציה, כמו אלו שמנוהלים על ידי IEEE, צפויים להאיץ את האימוץ על ידי הבטחת תאימות ובטיחות. ככל שכף הרגל של האינטרנט התעשייתי של דברים (IIoT) מתרחבת והביקוש לכוח ללא מגע הופך ליותר נדרש, LF-WPT צפוי לשחק תפקיד מרכזי בהעברת כוח לנושאים, מפעילים ולטכנולוגיות ניידות במגוון מגזרים.

גודל השוק הנוכחי והערכה ל-2025

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT), הפועלות בטווח של כמה קילוהרץ ועד כמה מגה-הרץ, הופכות להיות רלוונטיות יותר ויותר במגוון רחב של יישומים תעשייתיים, רפואיים וטעינת רכבים חשמליים (EV). נכון לשנת 2025, השוק העולמי ל-WPT בתדרים נמוכים חווה צמיחה מרשימה, הנגרמת על ידי תביעות עבור פתרונות העברת כוח בטוחים, יעילים ואמינים בסביבות שבהן חיבורים קוויים הם לא מעשיים או מסוכנים.

שחקני תעשייה מרכזיים כמו TDK Corporation, Würth Elektronik ו-STMicroelectronics מפתחים באופן פעיל ומספקים רכיבים ופתרונות משולבים עבור WPT בתדרים נמוכים. חברות אלו מתמקדות בטכנולוגיות השראה מגנטית והתקשרות אינדוקטיבית, המתאימות במיוחד ליישומים הדורשים התאמה גבוהה לחוסר התאמה ופועלות היטב בסביבות מאתגרות.

בשנת 2025, גודל השוק עבור מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים מוערך בטווח של כמה מיליארדי דולרים אמריקאיים, כאשר סקטורי האוטומציה התעשייתית ומכשירים רפואיים מייצגים חלקים משמעותיים. לדוגמה, TDK Corporation דיווחה על עלייה בביקוש למודולים שלה לטעינה אלחוטית באוטומציה מפעלית ובא роботיקה, שבהם מערכות בתדרים נמוכים נחשבות עדיפות בזכות יכולתן להעביר כוח דרך מחסומים מתכתיים ובסביבות עם הפרעות אלקטרומגנטיות גבוהות. באופן דומה, Würth Elektronik הרחיבה את המגוון של סלילי כוח אלחוטיים ומודולים, ומכוונת גם למכשירים רפואיים וגם לרשתות חיישנים תעשייתיות.

גם תחום הרכבים החשמליים הוא גורם מרכזי, כאשר חברות כמו STMicroelectronics משתפות פעולה עם יצרני רכבים לפתח פדים לטעינה אלחוטית בתדרים נמוכים לרכבים החשמליים ורכבים אוטומטיים (AGVs). מערכות אלה מוערכות בזכות בטיחותן, יעילותן ויכולתן לפעול בתנאים קשים או בשטח פתוח.

בהתבוננות קדימה, תחזיות השוק עבור מערכות WPT בתדרים נמוכים נשארות חיוביות. אנליסטים בתעשייה ויצרנים צופים כי שיעורי צמיחה דו-ספרתיים יימשכו במשך השנים הקרובות, מונעים על ידי השקעות מתמשכות באוטומציה חכמה, חדשנות בריאותית והחשמול של התחבורה. מאמצי האמנה של גופים בתעשייה ואינטגרציה של חומרים מתקדמים ואלקטרוניקה שליטה צפויים לשפר עוד יותר את הביצועים של המערכות ושיעורי האימוץ.

לסיכום, 2025 מהווה שנה קריטית עבור מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים, עם יצרנים ממוסדים וחדשים כאחד שמגבירים את הייצור והחדשנות כדי לעמוד בצרכים המשתנים של הסקטורים התעשייתיים, הרפואיים והניידות ברחבי העולם.

שחקנים מפתח ויוזמות תעשייה (למשל, WiTricity, תקני IEEE)

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT), הפועלות לרוב בטווח של עשרות עד מאות קילוהרץ, זוכות להצלחה רבה כפתרון אמין להעברתו של כוח יעיל, בטוח וחזק במגוון תחומים. נכון לשנת 2025, הנוף מעוצב על ידי שילוב של ספקי טכנולוגיה ממוסדים, יצרני רכבים ואירגוני תקנים, כולם פועלים כדי להאיץ את האימוץ ואת התאימות.

כוח מוביל במגוון שימושים של WPT בתדרים נמוכים הוא WiTricity Corporation. הטכנולוגיה המגנטית שלה, הפועלת בעיקר בתדרים נמוכים, מהווה את היסוד עבור כמה פתרונות טעינה אלחוטיים לרכבים. בשנים האחרונות, WiTricity Corporation הרחיבה את הסכמים שלה עם יצרני רכבים ו-Suppliers Tier 1, מה שמאפשר האינטגרציה של פדים לטעינה אלחוטית ברכבים חשמליים ובתשתיות ציבוריות. הטכנולוגיה שלהם מעוצבת לעמוד בתקני הבטיחות ויעילות הגלובליים, והחברה פעילה בעיצוב פרוטוקולים תעשייתיים.

שחקן משמעותי נוסף הוא Qualcomm Incorporated, אשר באמצעות הטכנולוגיה שלה Halo תרמה לפיתוח מערכות טעינה אינדוקטיביות בתדרים נמוכים לרכבים חשמליים. בעוד ש-Qualcomm מכרה חלק מנכסי ה-WPT שלה, הפטנטים הבסיסיים שלה והפרויקטים המוקדמים ממשיכים להשפיע על התחום, במיוחד ביישומים רכביים ותחבורה ציבורית.

בצד התקנים, הInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) מרכזית בהכנה של טכנולוגיות WPT. תקני IEEE 802.11bb ו-IEEE 802.15.7m, בעוד שהם מתמקדים באלחוט אופטי, משולבים בעבודות מתמשכות בקבוצות העבודה IEEE 802.11 ו-802.15 כדי להתמודד עם תאימות ובטיחות של WPT בתדרים נמוכים. התקן IEEE P2650, הממוקד במיוחד בהעברת כוח אלחוטית עבור רכבים חשמליים וקלים ומגוון מכשירים, צפוי לראות אימוץ נוסף ושיפורים עד 2025 ואחריו.

יצרני רכבים כמו BMW AG וקבוצת Mercedes-Benz AG ניסו, ובשווקים מסוימים, מסחרו מערכות טעינה אלחוטיות בתדרים נמוכים עבור דגמי הרכב החשמליים שלהן. יוזמות אלו מתבצעות לרוב בשותפות עם ספקי טכנולוגיה כמו WiTricity Corporation ובתיאום עם תקנים מתפתחים כדי להבטיח תאימות חוצת מותגים ובטיחות למשתמשים.

בהתבוננות קדימה, יוזמות התעשייה מתמקדות יותר ויותר בהגברת הפריסה, שיפור היעילות ברמות כוח גבוהות יותר והבטחת תאימות אלקטרומגנטית חזקה. בשנים הקרובות צפויים לראות סטנדרטיזציה רחבה יותר, יותר פרויקטים פיילוט ציבוריים ופרטיים ואינטגרציה הדרגתית של WPT בתדרים נמוכים במערכות של ערים חכמות ובאוטומציה תעשייתית.

יישומים מתפתחים: תעשייה, רפואי ומשק

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT) זוכות להצלחה בתחומים תעשייתיים, רפואיים ומשקיים, מונעות על ידי הצורך בפתרונות בטוחים יותר, יעילים ועמידים להעברת אנרגיה בסביבות מאתגרות. נכון לשנת 2025, הנוף מעוצב על ידי התקדמות בטכנולוגיות השראה מגנטית והרצאות אינדוקטיביות, הפועלות לרוב בטווחים של קילוהרץ (kHz), המציעות יתרונות ייחודיים על פני מערכות בתדרים גבוהים, כמו הפחתת הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ושיפור חדירה דרך מחסומים לא מתכתיים.

במרחב התעשייתי, WPT בתדרים נמוכים מתחיל להיות מופיע כאשר הזנת כוח לרכבים אוטומטיים (AGVs), רובוטים ורשתות חיישנים בסביבות שבהן חיבורים קוויים לא מעשיים או מסוכנים. חברות כמו Siemens ו-SICK AG משותפות לעיצוב WPT בתדרים נמוכים לאוטומציה במפעלים, מה שמאפשר הפעלה רציפה של ציוד נייד ומפחית את הזמן הדרוש להחלפת סוללות או חבלים. מערכות אלו פועלות לרוב בטווח של 20–150 קילוהרץ, מאוזנות בין יעילות לבטיחות, וכבר מתהלכות לעבר סטנדרטיזציה עבור תאימות ובקרת בטיחות.

במגזר הרפואי, WPT בתדרים נמוכים הוא קריטי עבור מכשירים פורצים ודימויי בריאות ללב. התדרים הנמוכים ממעטים את חימום הרקמות ומאפשרים חדירה עמוקה יותר, שזה קריטי עבור מכשירים כמו קוצבי לב, מעוררי עצבים ומערכות לחלקת תרופות. Medtronic ו-Boston Scientific נמצאות בחזית, עם ניסויים קליניים מתמשכים והשקת מוצרים צפויים עד 2025 ואחריו. חברות אלו מתמקדות באמינות, ביocompatibility ובטיחות החולה, ומנצלות WPT בתדרים נמוכים כדי להאריך את חיי המכשירים ולהפחית את הצורך בניתוחים פולשניים.

גם היישומים בצרכנות ביצעו התרחבות, במיוחד בתחום האוטומציה הביתית והאלקטרוניקה האישית. WPT בתדרים נמוכים מאומץ לטעינה אלחוטית של מכשירים חכמים בבית, מכשירים חשמליים ואפילו רכבים חשמליים (EVs) בבתים מגורים. Panasonic ו-TDK Corporation מפתחות פתרונות המדגישים נוחות למשתמש ולתאימות עם תקני בטיחות בינלאומיים. המוקד הוא על אינטגרציה חלקה, עם פדים לטעינה ומשדרים מוטמעים שהופכים ליותר ויותר נפוצים בריהוט ובתשתיות הבניין.

בהתבוננות קדימה, המגמות עבור מערכות WPT בתדרים נמוכים קיימות, עם מאמצי סטנדרטיזציה מתמשכים ושיתוף פעולה בין מגזרים שצפויים להאיץ את האימוץ. התמזגות הבטיחות, יעילות ותאימות יהיו גורמי דחף מרכזיים, כאשר תעשיות ינסו למנף את היתרונות הייחודיים של כוח אלחוטי בתדרים נמוכים עבור יישומים מהדור הבא.

השוואת טכנולוגיות תחרותיות: מערכות בתדרים נמוכים לעומת בתדרים גבוהים

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT), הפועלות בדרך כלל בטווח של כמה קילוהרץ ועד כמה מאות קילוהרץ, ממשיכות לשחק תפקיד משמעותי בנוף הכוח האלחוטי כפי שמופיע בשנת 2025. מערכות אלו מבוססות בעיקר על השראה אינדוקטיבית, מנצלות שדות מגנטיים להעברת אנרגיה בין סלילים. העמדת תחרותיות שלהן ביחס למערכות בתדרים גבוהים (המבוססות על מגה-הרץ ומעלה) מעוצבת על ידי מספר גורמים טכניים ומונעים על ידי השוק.

יתרון מרכזי של WPT בתדרים נמוכים הוא פרופיל הבטיחות המוכח שלה והתאמה האלקטרומגנטית. התדרים הנמוכים פוגעים בהפרעות אלקטרומגנטיות (EMI), מה שמקנה למערכות אלו את יכולתן להתאים לאפליקציות בסביבות רגישות כמו מכשירים רפואיים ואלקטרוניקה שתכלול. לדוגמה, Medtronic ו-Abbott שילבו את WPT בתדרים נמוכים במכשירים רפואיים שהם מחדשת, מציינים אמינות ובטיחות החולה כגורמים מרכזיים.

במגזר הרכבים החשמליים (EV), WPT בתדרים נמוכים הוא היסוד של רוב פתרונות טעינה אלחוטיים המסחריים. התקן SAE International J2954, המנהל את הטעינה האלחוטית עבור רכבי EV קלים, מפרט פועלה בתדרים בין 85 קילוהרץ ל-90 קילוהרץ. ספקי הרכב הגדולים כמו WiTricity ו-Qualcomm (באמצעות הטכנולוגיה שלה Halo) פיתחו מערכות בהתאם לסטנדרטים אלו, המאפשרות תאימות ובטיחות בתשתיות טעינה ציבוריות וברחוב.

יחד עם זאת, מערכות בתדרים נמוכים נתקלות במגבלות בהעברת דיסטנס להפעלת עצמאות ורגישות לחוסר התאמה סליל. יעילות העברת האנרגיה יורדת מאוד כאשר מתרחשת חוסר התאמה או עלייה במרחק ביניו לבין הקולטן. זה עורר מחקר מתמשך ושיפורים הדרגתיים בעיצוב סלילים וטופולוגיות פיצוי, כאשר חברות כמו TDK ו-Texas Instruments מציעות רכיבים מתקדמים ועיצובים מפנים כדי להתמודד עם אתגרים אלו.

בהשוואה למערכות בתדרים גבוהים, אשר יכולות להשיג חופש קינימטי גבוה יותר ולתמוך בגודלים קטנים יותר (שגם מועילים עבור אלקטרוניקה צרכנית ומכשירים חכמים), WPT בתדרים נמוכים נשארת דומיננטית ביישומים שבהם בטיחות, תאימות רגולטורית ורמות כוח גבוהות הם עיקרון קרדינלי. בשנים הקרובות צפויות להמשיך קיומם של שתי הגישות, כאשר מערכות בתדרים נמוכים שמרו על אחיזתן בענפי הרכב, התעשייה והבריאות, בעוד פתרונות גבוהים מתקדמים בשווקים צרכניים ושוליים נמוכים.

נכון לשנת 2025, הנוף התחרותי מוגדר על ידי הבגרות, הבטיחות והסטנדרטיזציה של WPT בתדרים נמוכים, עם שחקנים מובילים בתעשייה ובעלי תיאומים הבטיחים את הרלוונטיות שלה בשימושים חשובים, אף כשחלופות בתדרים גבוהים צוברות תאוצה ביישומים המתרקמים.

סביבה רגולטורית וסטנדרטי בטיחות (בהתייחס ל-ieee.org)

הסביבה הרגולטורית וסטנדרטי הבטיחות עבור מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT) מתפתחים במהירות כפי שהטכנולוגיה מתבגרת ומוצאת יישומים רחבים בתעשיות כמו טעינת רכבים חשמליים (EV), אוטומציה תעשייתית ואלקטרוניקה צרכנית. נכון לשנת 2025, המוקד נותר על האיזון הבין-לאומי של סטנדרטים, הבטחת תאימות אלקטרומגנטית (EMC) ועניינים של חשיפה אנושית לשדות אלקטרומגנטיים (EMF).

אב טיפוס של המסגרת הרגולטורית הוא עבודת הIEEE, שיצרה וממשיכה לעדכן סטנדרטים כמו IEEE 802.11bb עבור תקשורת אלחוטית ואפילו יותר קרובים, IEEE 802.15.7m ו-IEEE 802.11p לסביבות רכובות. עבור WPT, משפחת התקנים IEEE 802.11 פחות רלוונטית מאשר IEEE 802.15.7 ו-IEEE 802.11p, אך הישג הכי משמעותי הוא התקן IEEE Standard 802.15.7m-2018, שמדבר על תקשורת אלחוטית אופטית, והתקן IEEE 802.15.7-2011, הכיסוי של תקשורת אלחוטית אופטית קצרה שמשתמשת באור הנראה. עם זאת, עבור WPT בתדרים נמוכים, ה-IEEE 802.15.7 לא ניתן לוודא אותו; במקום זאת, ה-IEEE 802.15.4 וה-IEEE 802.15.6, שמתמקדים ברשתות אישיות אלחוטיות בסכומים נמוכים ורשתות בגוף במקומוצו, הם הרבה יותר רלוונטיים. תקן IEEE 802.15.6, בפרט, עוסק בבטיחות וב-EMC עבור מכשירים הפועלים בקרבה לגוף האדם, שהוא דאגה מרכזית במערכות WPT בתדרים נמוכים.

הIEEE פרסמה גם את התקן IEEE C95.1-2019, המייבא גבולות לחשיפה אנושית לשדות אלקטרומגנטיים מ-0Hz עד 300GHz. תקן זה קריטי ליצרנים ולמפעילים משולבים, מכיוון שהוא מספק את הבסיס לפעולה בטוחה של מערכות WPT בתדרים נמוכים, במיוחד בסביבות ציבוריות ופרטיות. תאימות עם IEEE C95.1 נתבעת ביהרבה ברגולציות בצפון אמריקה, אירופה ואסיה.

במקביל, ועדות כגון הוועדה הבין-לאומית לתקשורת אלקטרוניקה (IEC) וארגון התקנים האנו-לאומיים (ISO) משתפות פעולה על התקנים IEC 61980 ו-ISO 19363, שעוסקים במיוחד בהעברת כוח אלחוטית עבור רכבים חשמליים, כולל דרישות בטיחות, EMC ותאימות. תקנים אלו צפויים לראות אימוץ רחב יותר ועשויים לספק עדכונים בשנים הקרובות כפי ש-WPT הופך למעמד מרכזי.

בהתבוננות קדימה, ציפיות שהרגשות ידרשו חיזוק לדרישות בשל EMC וחשיפה ל-EMF, במיוחד כפי שמערכות WPT תהפוכנה ליותר נפוצות באזורים עם אוכלוסיה גבוהה. בעלי תעשייה, รวม את היצרנים הגדולים ונותני הטכנולוגיה, משתנים פעילות בתוך התהליך לפיתוח הסטנדרטים כדי להבטיח שהמוצרים חדשים יעמדו בשני הדרישות הרגולטוריות הבאות המובאות במערכת. ההתפתחות המתרקמת של תקנים IEEE, IEC ו-ISO תשחק תפקיד מרכזי בעיצוב האימוץ הבטוח והנרחב של מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים במהלך 2025 ואחריו.

תחזית שוק 2025–2030: CAGR, תחזיות הכנסות ומגמות אזוריות

השוק עבור מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT) צפוי לצמיחה משמעותית בין 2025 ל-2030, מונע על ידי הרחבת היישומים בתחום טעינת רכבים חשמליים (EV), אוטומציה תעשייתית ומכשירים רפואיים. WPT בתדרים נמוכים, הפועל במקביל לאפנויים של כל בטלה 500 קילוהרץ, מעדיף את היעילות הגבוהה שלו במרחקים קצרים ואת התאמתו לדרישות בטיחות והפרעות אלקטרומגנטיות (EMI). נכון לשנת 2025, השוק העולמי מוערך בהכנסות דולרים בודדים, עם שיעור גידול שנתי (CAGR) שמוערך בטווח של 18–22% עד 2030, לפי הסכמות תעשייתיות ודיווחים ישירים מיצרני טכנולוגיה בולטים.

שחקני מפתח כמו TDK Corporation, Würth Elektronik ו-STMicroelectronics מפתחים ומשווקים באופן פעיל מודולי כוח אלחוטיים בתדרים נמוכים ורכיבים. TDK Corporation הדגישה את הביקוש הגובר לטעינה אלחוטית ברובוטיקת יאכטות ו-AGVs (כלי רכב אוטומטיים), במיוחד באסיה-פסיפיק ואירופה, היכן שהאוטומציה התעשייתית נמצאת תחת מרץ. Würth Elektronik מרחיבה את המגוון של הרכיבים והפריטים המועדים להעברת כוח בתדרים נמוכים, מכוונים גם לרכבים חשמליים וגם ל-OEMs של מכשירים רפואיים.

באופן מקומי, אזור אסיה-פסיפיק צפוי לשמור על יתרון בשוק על ידי שיגור תשתיות EV בהתקדמות רבה בסין, קוריאה הדרומית ויפן, וכן בגירוי ממשלתיים על אוטומציה חכמה. אירופה צפויה לראות אימוץ חזק, במיוחד בגרמניה ובמדינות נורדיות, היכן שנושאי האוטומציה והיומיות נמצאים בעדיפות גבוהה. צפון אמריקה, בראשות ארצות הברית, צפויה לחוות גידול מתון, עם השקעה רחבה יותר בנתיבי טעינה אלחוטיים עבור רכבים חשמליים ואינטגרציה של WPT במוסדות הבריאות.

התחזיות בין 2025 ל-2030 מעוצבות על ידי מגמות מספרי: סטנדרטיזציה של פרוטוקולי WPT בתדרים נמוכים, שיפורים ביעילות המערכת (כשרבים מהפתרונות חורגים כיום ממעל ל-90% מהקצה להקצה) והמיניאטוריזציה של מודולי המקלט/משדר. גופים תעשייתיים כמו IEEE והWireless Power Consortium צפויים לשחק תפקיד מכריע בהגנת הסטנדרטים, דבר שיאיץ עוד יותר את האימוץ בכל האזורים ובקטגוריות השוק השונות.

לסיכום, שוק WPT בתדרים נמוכים מתפתחת לעבר התרחבות משמעותית עד 2030, נתמך על ידי התקדמות טכנולוגית, תמיכה רגולטורית ואסטרטגיות מושלמות של ספקים מרכזיים ורכיבי מערכת. מסלול הצמיחה של התחום יהיה בקשר הדוק עם קצב החשמול והאוטומציה בשווקים הגלובליים המרכזיים.

צינור חידוש: R&D, פטנטים ופיתוחים של מערכות מהדור הבא

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT), הפועלות לרוב מתחת ל-500 קילוהרץ, עוברות גידול במחקר ופיתוח כאשר התעשיות מחפשות פתרונות בטוחים, יעילים וארוכי טווח להעברת כוח. צינור החדשנות בתחום זה מעוצב על ידי שילוב של פריצות דרך אקדמיות, פעילות פטנט ויוזמות אסטרטגיות של חברות טכנולוגיה מובילות וקונסורציום מקצועיים.

בשנת 2025, שימת הלב נמצאת על אופטימיזציה של כוונות אינדוקטיביות ורזוננטיות כדי לשפר את היעילות להעברת כוח ולהפחית את ההפרעות האלקטרומגנטיות (EMI). חברות כמו Texas Instruments ו-STMicroelectronics מפתחות באופן פעיל מעגלים משולבים ופתרונות לשליטה עבור WPT בתדרים נמוכים, מכוונים ליישומים מאוטומציה תעשייתית ועד מכשירים רפואיים. חברות אלו משקיעות ב-R&D כדי להתמודד עם אתגרים כמו חוסר התאמה סליל, התאמת מצב דינמית ודרישות הבטיחות לפי תקנים חשמליים בין-לאומיים.

הגשת פטנטים בתחום ה-WPT בתדרים נמוכים מתגברת, עם קפיצה ייחודית על ארכיטקטורות המערכות שמאפשרות טעינה כמה מכשירים, ניהול כוח דינמי וזיהוי אובייקטים זרים. Panasonic Corporation ו-TDK Corporation שייכות לשחקנים המרכזיים שגונבים קניין רוחני סביב חומרים מגנטיים מתקדמים ועיצובים של סלילים, הנחשבים קריטיים להעלאת צפיפויות כוח והפחתת גודלי המערכת. התפתחויות אלו צפויות לתמוך בהפעלת WPT בסביבות שבהן חיבורים קוויים לא מעשיים או מסוכנים, כמו במכונות מסתובבות, חיישנים מתחת למים ורכבים אוטונומיים.

קונסורציום תעשייתיים כמו Wireless Power Consortium גם מדחפים את מאמצי הסטנדרטיזציה עבור WPT בתדרים נמוכים, במיוחד בהקשר של התפתחות התקן Qi לתמוך ברמות כוח גבוהות יותר ובתאימות רחבה יותר בין מכשירים. פרויקטי R&D שיתופיים, המערבים לרוב שותפויות בין יצרני רכיבים משולבים, מערכת end-users, מהירות את המעבר מפרוייקטים מעבדתיים למוצרים מסחריים.

בהתבוננות לשנים הקרובות, צפוי צינור החדשנות לספק מערכות WPT מהדור הבא עם חופש חללי משופר, יעילות גבוהה יותר במרחקים יותר ארוכים ותכונות בטיחות משופרות. שילוב של אינטיליגנציה מלאכותית לשליטה אדפטיבית במתח ובדיקות מערכת בזמן אמת צפוי להבדיל עוד יותר את ההיצעים החדשים. ככל שהמסגרות הרגולטוריות מתבגרות והיותר מורכבות שבחומרי המערכת מצליחים להתממש, האימוץ עולה בדרכים מאוד כאותם לאותן שווקים כמו טעינת רכבים חשמליים, רובוטיקה תעשייתית וטעינת מכשירי רפואיים, וכך WPT בתדרים נמוכים מופיעה להיות טכנולוגיה בסיסית לאקוסיפ כריתת כוח.

מבט אסטרטגי: הזדמנויות השקעה ות scenarios צמיחה עתידיים

מערכות העברת כוח אלחוטי בתדרים נמוכים (WPT), הפועלות בדרך כלל מתחת ל-500 קילוהרץ, מתכוננות למבט אסטרטגי כפי שהתעשיות מחפשות פתרונות חיצוניים, אמינים ובטוחים להעברת כוח בסביבות מאתגרות. הדחף העולמי לחשמול, אוטומציה ואינטרנט של דברים תעשייתי (IIoT) פועלים כוחות שמזמינים לספק כוח אלחוטי בלי מגע, בפרט בתחומים כמו ייצור, לוגיסטיקה, בריאות וניידות חשמלית. נכון ל-2025, השוק מופיע כחיבור של שחקנים ממוסדים וחדשניים, כל אחד מתכוון לענפים וסוגי משתמשים ייחודיים.

שחקני תעשייה מרכזיים כמו Würth Elektronik ו-TDK Corporation משקיעים בפיתוח רכיבי WPT במכונים שתהליך עושה ליצירת מהירות להופעה בתחום האוטומציה התעשייתית ולמכשירים רפואיים. אותן חברות מנצלות את בקיאותן במערכות מגנטיות ולעיצוב סלילים כדי לספק מערכות המציעות שילוב בין עלויות גבוהה וביצועים חשובים בסביבות שבהן פתרונות בתדרים גבוהים עשויים להיות פחות מועילים מסיבות של הפרעות אלקטרומגנטיות או תקנות בטיחות.

בנגזר הרכבים החשמליים (EV), WPT בתדרים נמוכים נבחנת לצורך טעינה דינמית וסטטית של רכבים תעשייתיים, כמו AGVs ומוביליות. Daifuku Co., Ltd., מנהיגה עולמית במערכות טיפול בחומרים, משקיעה בטקסטוריות של WPT בתדרים נמוכים כדי לאפשר תפעול בצורה רצופה ולצמצם את הניגודיות הכוללת לצריכה.

תחום הבריאות הוא עוד תחום מבטיח שבו חברות כמו Medtronic ו-Boston Scientific משקיעות ב-WPT בתדרים נמוכים לצורך מכשירי רפואיים חודרניים. התדרים הנמוכים מעדיפים את חדירת העמוק והפחתת יצירת חום, גורמים קריטיים לבטיחות החולה ולאריכות חיי המכשירים.

בהתבוננות קדימה, צפויות הזדמנויות השקעה להתרחב ככל שהתהליכים הרגולטוריים המבוקשים מתקדמים וסטנדרטים תאימות מתהווים. גופים תעשייתיים כמו IEEE פועלים על סטנדרטיזציה של פרוטוקולי WPT בתדרים נמוכים שאלה צפים מעלים את האימוץ בסביבות שונות. תרחישים אסטרטגיים עשויים לכלול את החדירה של מפעלים חכמים, התגברות של לוגיסטיקות אוטונומיות והגברת האימוץ של מתקנים רפואיים כאלו חודרניים. חברות בעלות פטנטים ממולחים, חומרים מגנטיים מתקדמים ויכולות אינטרגרציה מצליחות יהיו ממוקדות על תחום זה ב-קריא על קצוות טכנולוגיות מתקדמות זה.

לסיכום, בשנים הקרובות יראו מערכות העברת כוח בתדרים נמוכים ממילואים נוצלים ומפריפריות שיווקיות ציבוריות, מירמים תוך חדשנות טכנולוגית, הבנת והתבוננות חברתית, צורכים בצרכים של יגיוננים.

מקורות והתייחסויות

• Texas Instruments
• STMicroelectronics
• Qualcomm
• IEEE
• WiTricity
• Siemens
• Würth Elektronik
• Daifuku Co., Ltd.
• WiTricity Corporation
• Qualcomm Incorporated
• Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
• BMW AG
• SICK AG
• Medtronic
• Boston Scientific
• ISO
• Wireless Power Consortium