微能量采集（EH）是一項極具潛力的技術，其核心在于從我們周邊的環境中捕獲并轉換游離的環境能量。我們能夠收集自然界為我們提供的各類能量，具體涵蓋以下幾種：

太陽能（涵蓋熱能、光伏或者 PV 形式）；

動力學能（包括電動、振動等形式）；

熱電、壓電（基于機械感應原理）；

射頻能（包含近場、遠場兩種類型）；

摩擦電能（屬于靜電范疇）。

在過往的數十年間，微能量采集（EH）技術在理論層面以及實際應用領域均取得了長足的進步。大約十年前，特別是在物聯網（IoT）與工業物聯網（IIoT）尚未興起之時，人們對 EH 技術存在一些普遍的誤解。

其中一種誤解認為，EH 技術僅僅是一項學術實驗，缺乏完善的生產供應鏈以及能夠支撐大規模開發的生態系統。

然而，實際情況是，許多構成 PowerIoT 生態系統的關鍵部分早已存在多年，甚至已有數十年的歷史。而且這些部分并非新興產物，它們源自工業領域，從新成立的初創公司到規模龐大的半導體企業，都有所涉及。只是直到如今，這些部分才逐漸被大眾所熟知，并在生態系統中得到廣泛應用。

一個運作良好的 EH 系統，需要多個組件協同工作，包括 EH 換能器、能量存儲系統、電源管理集成電路（PMIC）以及負載系統（如 MCU、無線電、傳感器等）。在這些組件中，PMIC 可謂是最為基礎且關鍵的部分，堪稱 EH 系統的“大腦”。它通過精準控制 EH 電源的提取以及電源管理過程，甚至能夠將電池管理系統（BMS）集成到一個簡單的控制 IC 中。

早在大約二十年前，德州儀器（Texas Instruments）和亞德諾半導體（Analog Devices）等知名企業便已將 EH PMIC 解決方案推向市場。如今，國內企業米德方格也推出了微能量管理 PMIC MF9006。該產品集成了冷啟動模塊、最大功率點跟蹤（MPPT）模塊、升壓以及穩壓功能，能夠在低至 400mV 的電壓下實現冷啟動。啟動后，它可以從太陽能電池板提取直流電，為存儲元件（如電池或超級電容器，連接至 SECBAT）充電。

關于 EH 技術，另一個廣為人知的誤解便是成本問題，這也是阻礙其大規模普及應用的關鍵因素。對成本進行評估并非易事，因為任何類型的成本收益分析或者總擁有成本（TCO）分析，都高度依賴于具體的系統、應用場景以及運行環境。這種分析的復雜性，尤其是針對特定應用場景的分析，是導致 EH 技術在許多案例中被認為在經濟上不具可行性的主要原因。

在進行成本分析時，一個常見的誤區是僅進行一階分析，即單純比較采用 EH 技術前后物料清單（BOM）的成本。乍一看，替換紐扣電池的成本大約不到 1 美元（批量采購時），而 EH 技術的成本則要幾美元（不過目前國內 MF9006 的價格已能控制在 1 - 2 美元左右）。即便將可持續性、更高的可靠性以及自供電部署所帶來的優勢納入考量，選擇 EH 解決方案似乎仍然不太劃算。

然而，要得出準確的結論，必須考慮二階（甚至更高階）成本影響，才能進行全面、恰當的分析。一個簡單的衡量標準便是更換成本和維護成本。如果需要更換價格低廉的紐扣電池，卻需要投入人力成本，例如提供上門服務，或者需要借助特殊設備才能抵達處于惡劣環境的地點，那么通過 BOM 所節省下來的成本優勢將蕩然無存。

審核編輯 黃宇