能量采集技术现状如何，有没有可能取代传统电池？

这个问题好像太适合我回答了！先占坑，电脑补充吧！

-------不好意思，最近太忙，一点点补充---------------

1.概念

能量收集（题主说的是能量采集），为什么不叫做发电，主要是因为能量收集的能量量级都比较小，不同于一般的发电概念，因此，此处描述的能量收集是指通过材料、结构设计等将其它形式能量转化为电能的装置。能量来源主要包括太阳能，机械能，热能，电磁等。下面将根据目前的研究特点简单阐述一下。本文将仅重点介绍小型能量收集及可穿戴式能量收集。

2. 太阳能

太阳能目前的研究很多，国内很多高校的课题组研究成果显著。从大的方面来讲，一般研究的重点主要分为非柔性太阳能电池和柔性太阳能电池，或者有机太阳能电池与无机太阳能电池。有的无机太阳能电池通过结构设计，可以作为有限柔性，但目前国际上的研究热点是通过将有机材料做到柔性基底上（PET，或者织物），实现真正的柔性，甚至可拉伸的太阳能电池。

从商业上来讲，目前世界上最优秀的柔性太阳能电池为美国Alta Device的柔性砷化镓太阳能电池，砷化镓并非柔性，但是无机材料制造于柔性基底上，可以实现有限的柔性。其单片太阳能电池的转换效率双结大于30.8%，性能优异。由于本人一直对无人机感兴趣，想做太阳能无人机，但是后来发现，这个还是受限于电池，看锂硫电池的发展情况吧！

此新闻一直牵动着我，Puma AE 小型无人飞机系统 (UAS) 的太阳能原型机型进行了一次室外试飞。该次试飞使用了公司最新的长航时电池，持续飞行了 9 小时 11 分钟——显著超越如今该领域使用的小型 UAS 的飞行续航能力。但是呢，but,不好意思，其电池飞行6小时，太阳能电池延长3小时，问题是电池公司被德国人收购以后，见不到其踪影了，中国人买不到！！！不过Alta Device居然被汉能收购了，拭目以待其未来吧。

太阳能电池的优势是能量持续输出，电流较大，但其缺点同样明显，受光照条件影响太大，室内与室外输出能量差别很大。并且作为穿戴式设备而言，由于织物太阳能电池尚处于起步阶段，还有很长的路要走。

对太阳能电池不是很熟悉，看看文章，问问同学再继续补充！

3. 机械能转化

这部分是我的博士课题，应该算是比较熟悉的。机械能最主要的是将振动的能量和人体的动能转化为电能。近几年最受关注的是将人体的动能转化为电能。主要效应为摩擦电和压电效应，由于王忠林院士在此领域的辛勤劳动，以及棒子国的灌水文章和努力，此领域渐渐成熟。

由于人体走路时足底压力大概在400N左右，其功率可达到47W，因此如果能将人体走路的能量收集，作为具有天然可穿戴属性的位置来说，其前景不可限量。

2012年开始，王忠林院士的研究组发现了利用摩擦电这一古老的效应进行能量收集，其主要特点是输出电压大，但是输出电流特别小，并且输出为脉冲波形。人脚走路的低频特性，一直妨碍着此种器件走向应用。并且脉冲波形输出，对能量收集电路提出了更高的要求（后面详述。）而压电能量收集器件其输出电压较低，一般10V以下，电流输出不等，10微安量级，并且与摩擦电一样的脉冲式输出，能量转化效率并不高。

基本上基于机械能转化的能量收集都集中在研究领域，灌水文章，目前离实用较远。

4. 电磁

这一领域范畴主要包括两种，一，收集自然界中的无线电能量，如TV，电信信号，WiFi等。其原理主要是通过天线接收到信号，但不对信号进行调制解调，而是通过变换电路将其转换为能量。二，切割磁感线。

第一种，最有名的要属被kickstarter终止的IFind。

其号称可以不用充电的防丢器，一经问世，举世哗然。但是，在国外网友的锲而不舍的追问下和怀疑下，此终止。由于当初没有保存所有的信息资料，在记忆中，其网站公布的资料显示，其转化效率可以达到70%。我很震惊，于是阅读了所有文章，找了做交换机与路由器的同学讨论，发现其号称的70%转换效率是在60dbm的条件下，引用另一个知乎问题里的答案，

请看下面链接

感谢

的答案。一般的家用路由器，其性能参数如下：

1米，无障碍物，-40dbm，信号稳定；

3米，无障碍物，-42dbm，信号波动 ±2dbm；

5米，无障碍物，-50dbm，信号波动 ±5dbm；

3米，隔一堵墙，-60dbm，信号波动 ±3dbm；

5米，隔一堵墙，-65dbm，信号波动 ±3dbm；

10米，隔两堵墙，-80dbm，信号稍有 ±5dbm；

能量相差巨大，而其转换效率迅速降低。至于他们是否有黑科技，尚未知，我们拭目以待。

第二类产品很多，比如手电筒，自行车灯等等。比较好奇的是Ampy,其于2014年11月在Kickstarter上众筹成功，共筹得30万美金，其号称可以像充电宝一样随意放在身上，即可进行能量收集，并且转换效率惊人，一天步行1万步的条件下，能给iPhone使用3小时。

经过仔细的研究，阅读其网站发现，其原理其实很简单，就是切割磁感线进行能量收集，但是，其主要创新在结构设计上。其壳体上应该有线圈存在，inductor随着人体运动，产生振动切割磁感线进行发电。并且经过计算和实际测量，其所指的iphone工作3小时实际应该是待机，产品没有拿到手，不好细说，估计一大批山寨即将来临。

今天暂时到这里吧，回头补上热能和电路部分。

另外，不求赞，嘿嘿！但是，大家有感兴趣的可以给我留言，我抽空补上，最近忙着毕业和很忙，抽出了半个小时，先写这么多