全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量持續(xù)增長，低功耗終端的供電問題日益凸顯。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，全球約有170億物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其中大量設(shè)備分布于室內(nèi)環(huán)境，依賴傳統(tǒng)電池供電面臨更換維護(hù)成本高、環(huán)保合規(guī)壓力等問題。在此背景下，室內(nèi)光伏技術(shù)作為替代方案受到關(guān)注。晶硅太陽能電池在室內(nèi)弱光環(huán)境下效率顯著下降，通常不足室外效率的10%。非晶硅技術(shù)雖在室內(nèi)光下有更好表現(xiàn)，但光電轉(zhuǎn)換效率普遍維持在5%-10%水平。鈣鈦礦材料因其可調(diào)帶隙特性，在室內(nèi)光（200-1000 lux）條件下展現(xiàn)出更高效率，實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)可達(dá)25%-40%，且具備柔性、輕薄（0.2-0.5 mm）等物理特性，適用于曲面貼合場景。

2025年，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。加拿大Solaires企業(yè)已向中國市場出貨室內(nèi)鈣鈦礦光伏組件，應(yīng)用于傳感器等低功耗設(shè)備。國內(nèi)企業(yè)方面，炎和科技推出"棲光系列"產(chǎn)品，明確針對智能門鎖、遙控器等場景，在室內(nèi)光照（100-1000 lux）條件下可實(shí)現(xiàn)9-180 μW/cm2的功率輸出。光因科技同樣聚焦消費(fèi)級賽道，其徐州200MW產(chǎn)線已于2025年3月貫通出片，并與安克創(chuàng)新合作推出太陽能傘、披風(fēng)等消費(fèi)產(chǎn)品，與研極微聯(lián)合發(fā)布全球首款鈣鈦礦AI智能攝像機(jī)。

技術(shù)瓶頸：材料效率與系統(tǒng)效率的差異

鈣鈦礦材料雖具備高光吸收系數(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于光的波動(dòng)性，往往很難達(dá)到最佳功率點(diǎn)，而能量收集PMIC（電源管理集成電路）就是一種解決方案。能量收集PMIC充當(dāng)一種中介，從光源中收集能量并將其轉(zhuǎn)換為電能。因?yàn)镻MIC的屬性，以及MPPT功能的加持，能量收集系統(tǒng)能將光伏電池材料的利用率進(jìn)行大幅度提升，這也正是能量收集系統(tǒng)的意義所在。

另外，能量收集PMIC能夠?qū)⒍嘤嗟哪芰績Υ嬖诳沙潆婋姵刂?。這使得設(shè)備即使在能源可能不易獲得的情況下（例如太陽能設(shè)備在夜間）也能持續(xù)運(yùn)行。

寧波米德方格半導(dǎo)體推出的MF9005微光充電芯片就是一款能量收集PMIC，該芯片專為高效收集超低功率（范圍從微瓦級到毫瓦級）而設(shè)計(jì)。它能從高輸出阻抗直流電源（例如光伏電池和熱電發(fā)電機(jī)）采集能量，且不會使源電壓崩潰。該芯片集成了先進(jìn)的電池管理功能，可確?？沙潆妰δ茉陌踩\(yùn)行，防止因采集能量而導(dǎo)致的過充或因系統(tǒng)負(fù)載需求而導(dǎo)致的過放電，同時(shí)將電池維持在安全工作限值內(nèi)。除高效率升壓充電器外，MF9005 還集成了一款超低靜態(tài)電流的降壓轉(zhuǎn)換器，可生成次級穩(wěn)壓電源軌，適用于對功率效率和運(yùn)行穩(wěn)定性有嚴(yán)格要求的功率受限型應(yīng)用，例如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

遙控器與鍵盤場景的應(yīng)用可行性

4.1 功耗需求匹配性

遙控器的待機(jī)功耗通常在μA級別，主動(dòng)發(fā)射時(shí)瞬時(shí)功耗可達(dá)數(shù)十mA，但單次發(fā)射時(shí)長僅數(shù)十毫秒，日均能耗極低。而藍(lán)牙鍵盤的日均能量消耗均在μW至mW量級，與鈣鈦礦組件在室內(nèi)光下的輸出功率（9-180 μW/cm2）及MF9005的能量管理能力相匹配。

4.2 物理形態(tài)適配性

鈣鈦礦組件的柔性特征（可彎曲半徑<3 mm）允許貼合遙控器曲面外殼或鍵盤傾斜面板，擴(kuò)大受光面積。其輕薄特性（0.2-0.5 mm）不顯著增加產(chǎn)品厚度，符合消費(fèi)電子產(chǎn)品對尺寸的要求。MF9005芯片采用小型封裝，可集成于現(xiàn)有電路板空間，無需大幅改動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

4.3 運(yùn)維成本對比

傳統(tǒng)遙控器、鍵盤依賴紐扣電池或堿性電池，使用壽命通常為1-2年。在商業(yè)場景（如酒店客房、辦公會議室）中，批量更換電池產(chǎn)生顯著的人工與物料成本。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，電子價(jià)簽等類似低功耗設(shè)備的電池更換運(yùn)維成本約占生命周期總成本的60%以上。

鈣鈦礦+微光充電方案的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)10-20年使用周期內(nèi)的零電池更換。雖初期硬件成本高于傳統(tǒng)方案，但在長周期運(yùn)維成本上具備優(yōu)勢。此外，該方案可減少廢棄電池產(chǎn)生，符合歐盟電池法規(guī)等環(huán)保合規(guī)要求，對出口型產(chǎn)品具有合規(guī)價(jià)值。

市場應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢

當(dāng)前，鈣鈦礦室內(nèi)光伏技術(shù)尚處于產(chǎn)業(yè)化初期。Solaires、炎和科技、光因科技等企業(yè)的出貨標(biāo)志著材料端已具備批量供應(yīng)能力，但系統(tǒng)級方案（光伏組件+能量管理芯片+儲能單元）的整合仍處于市場推廣階段。

在遙控器領(lǐng)域，泰凌微等企業(yè)的低功耗藍(lán)牙芯片已獲大規(guī)模應(yīng)用（如谷歌TV遙控器累計(jì)出貨超10億顆），為"藍(lán)牙通信+能量采集"的技術(shù)組合奠定了市場基礎(chǔ)。鍵盤市場方面，羅技Solar系列產(chǎn)品已驗(yàn)證光伏供電的可行性，但主要依賴非晶硅技術(shù)，在室內(nèi)弱光環(huán)境下效率受限。鈣鈦礦+專用PMIC的升級方案，在理論效率上具備替代潛力。

據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，隨著鈣鈦礦材料穩(wěn)定性提升（當(dāng)前室內(nèi)場景壽命約3-5年，目標(biāo)提升至10年以上）及能量管理芯片成本下降，2026-2028年該方案有望在高端遙控器、商用鍵盤、電子價(jià)簽等細(xì)分市場實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。光因科技聯(lián)合創(chuàng)始人劉偉俊指出，依托消費(fèi)智能硬件創(chuàng)新浪潮與低功耗芯片技術(shù)突破，2026-2027年將迎來鈣鈦礦在消費(fèi)智能設(shè)備補(bǔ)能領(lǐng)域的爆發(fā)期。

結(jié)論

柔性鈣鈦礦材料與微光充電芯片的技術(shù)組合，為遙控器、鍵盤等低功耗室內(nèi)設(shè)備提供了一條可行的供電方案演進(jìn)路徑。該方案的核心價(jià)值在于：通過鈣鈦礦材料提升室內(nèi)弱光發(fā)電效率，通過MF9005等專用芯片解決"利用效率低"的系統(tǒng)瓶頸，最終實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)電池方案的替代。

其應(yīng)用有效性取決于三個(gè)條件：設(shè)備功耗處于μW-mW級別、使用環(huán)境具備基礎(chǔ)室內(nèi)光照、產(chǎn)品生命周期成本核算支持初期投入。對于滿足這些條件的場景，該技術(shù)組合具備明確的工程應(yīng)用價(jià)值和市場推廣空間。

審核編輯 黃宇