Sistemi di ingegneria di trasmissione di energia senza fili nel 2025: Scatenare la prossima ondata di trasmissione energetica. Esplora le tecnologie, la crescita del mercato e le modifiche strategiche che stanno plasmando il futuro della distribuzione di energia senza fili.
- Sintesi Esecutiva: Prospettive di mercato 2025 e fattori chiave
- Panorama tecnologico: principi fondamentali e recenti avanzamenti ingegneristici
- Dimensioni del mercato e previsioni di crescita (2025–2030): CAGR, entrate e volume
- Applicazioni chiave: aerospaziale, difesa, IoT, veicoli elettrici (EV) e automazione industriale
- Analisi competitiva: aziende leader e iniziative strategiche
- Ambiente normativo e standard industriali (IEEE, IEC, FCC)
- Sfide e barriere: tecniche, di sicurezza e ostacoli all’adozione
- Innovazioni emergenti: soluzioni laser, a microonde e induttive risonanti
- Trend degli investimenti e partnership strategiche
- Prospettive future: potenziale dirompente e opportunità a lungo termine
- Fonti e riferimenti
Sintesi Esecutiva: Prospettive di mercato 2025 e fattori chiave
L’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili è pronta per significativi progressi e per l’espansione del mercato nel 2025, guidata dalla maturazione tecnologica, dai progressi regolatori e dall’incremento dell’interesse commerciale. Il settore comprende lo sviluppo e il dispiegamento di sistemi che trasmettono energia elettrica senza fili su distanze utilizzando tecnologie a radiofrequenza (RF), microonde o laser. Questi sistemi vengono progettati per applicazioni che spaziano da veicoli aerei senza pilota (UAV) e satelliti a sensori remoti e ricarica di veicoli elettrici (EV).
Nel 2025, le prospettive di mercato sono influenzate da diversi fattori chiave. In primo luogo, la crescente domanda di fornitura di energia continua per sistemi autonomi, come droni e sensori remoti, ha accelerato gli investimenti nella trasmissione di energia senza fili. Aziende come Lockheed Martin e Northrop Grumman stanno sviluppando e dimostrando attivamente soluzioni di trasmissione di energia RF e laser per applicazioni nel settore della difesa e dell’aerospazio. Questi sforzi sono sostenuti da agenzie governative, incluso il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, che continua a finanziare ricerche e progetti pilota in questo ambito.
In secondo luogo, il settore commerciale sta assistendo a una crescente partecipazione di innovatori tecnologici. PowerLight Technologies (precedentemente LaserMotive) è un attore notevole, avendo dimostrato la trasmissione di energia laser per UAV e infrastrutture remote. L’azienda sta collaborando con partner per aumentare l’efficienza e la sicurezza dei sistemi, puntando a un’implementazione più ampia nei settori industriale e delle telecomunicazioni. Allo stesso modo, Emrod, con sede in Nuova Zelanda, sta avanzando nella trasmissione di energia senza fili a lungo raggio utilizzando la tecnologia a microonde, con progetti pilota in corso per applicazioni su larga scala.
Le evoluzioni normative stanno anche plasmando il panorama del 2025. Organizzazioni internazionali come l’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU) e regolatori nazionali dello spettro stanno lavorando per definire standard e allocare frequenze per la trasmissione di energia senza fili, affrontando le preoccupazioni relative all’interferenza e alla sicurezza. Questi sforzi si prevede faciliteranno la commercializzazione dei sistemi di trasmissione di energia, in particolare in aree con framework normativi favorevoli.
Guardando avanti, nei prossimi anni probabilmente vedremo la transizione della trasmissione di energia senza fili da dimostrazioni a implementazioni commerciali nelle fasi iniziali. Rimangono sfide chiave, tra cui il miglioramento dell’efficienza di trasmissione, la garanzia della sicurezza e la riduzione dei costi di sistema. Tuttavia, con investimenti sostenuti da importanti aziende dell’aerospazio e della tecnologia, e un crescente interesse da parte di fornitori di servizi pubblici e infrastrutture, l’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili è destinata a diventare una parte integrante del panorama energetico e di connettività in evoluzione entro la fine degli anni 2020.
Panorama tecnologico: principi fondamentali e recenti avanzamenti ingegneristici
L’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili sta vivendo una rapida evoluzione, guidata da progressi sia nei principi fondamentali che nelle tecnologie abilitanti. Alla base, il trasferimento di energia senza fili (WPT) si basa sulla trasmissione di energia da una sorgente a un ricevitore senza connettori fisici, utilizzando tipicamente campi elettromagnetici. Le due modalità dominanti sono la trasmissione di potenza a radiofrequenza (RF)/microonde e il trasferimento di potenza basato su laser (ottico). Ogni approccio presenta sfide ingegneristiche e opportunità uniche, in particolare man mano che il settore si muove verso livelli di potenza più elevati, distanze più lunghe e maggiore efficienza.
Nel 2025, il panorama tecnologico è caratterizzato da progressi significativi in antenne a matrice phased array, amplificatori di potenza a stato solido e algoritmi di beamforming adattivi. I sistemi phased array, che dirigono elettronicamente i fasci senza parti mobili, sono centrali alla moderna trasmissione RF/microonde. Aziende come Lockheed Martin e Northrop Grumman stanno sviluppando attivamente trasmettitori phased array ad alta potenza e alta precisione per applicazioni terrestri e spaziali. Queste matrici abilitano targeting e consegna di energia dinamica a ricevitori in movimento o multipli, un requisito critico per applicazioni come la ricarica di droni e il relay di potenza satellitare.
Il trasferimento di potenza senza fili basato su laser sta anch’esso avanzando, con aziende come PowerLight Technologies (precedentemente LaserMotive) che dimostrano la trasmissione di energia laser sicura e ad alta efficienza su centinaia di metri. I loro sistemi integrano interblocchi di sicurezza avanzati, selezione delle lunghezze d’onda e ricevitori fotovoltaici ottimizzati per specifiche frequenze laser, spingendo le efficienze di conversione oltre il 50% in ambienti controllati. L’integrazione di algoritmi di tracciamento in tempo reale e compensazione atmosferica sta ulteriormente migliorando l’affidabilità e la sicurezza, affrontando ostacoli normativi e operativi chiave.
I recenti avanzamenti ingegneristici includono la miniaturizzazione e la robustezza delle rectenne (antenne rettificatrici), che convertono l’energia RF trasmessa in energia DC utilizzabile. Aziende come Mitsubishi Electric stanno pionierando array di rectenna ad alta efficienza per uso sia terrestre che spaziale, mirando ad applicazioni che vanno dalle reti di sensori remoti all’energia solare spaziale (SBSP). In parallelo, lo sviluppo di semiconduttori in nitruro di gallio (GaN) sta consentendo densità di potenza superiori e una migliore gestione termica in trasmettitori e ricevitori.
Guardando avanti, nei prossimi anni si prevede che ci saranno implementazioni pilota della trasmissione di energia senza fili per operazioni di droni commerciali, infrastrutture remote e persino dimostratore SBSP nelle fasi iniziali. Le collaborazioni industriali, come quelle tra NASA e partner del settore privato, stanno accelerando la maturazione delle architetture di sistema e dei protocolli di sicurezza. Man mano che i framework normativi evolvono e le efficienze dei componenti migliorano, la trasmissione di energia senza fili è pronta a passare dalle dimostrazioni di laboratorio a soluzioni di distribuzione energetica nel mondo reale entro la fine degli anni 2020.
Dimensioni del mercato e previsioni di crescita (2025–2030): CAGR, entrate e volume
Il mercato globale per l’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili è pronto per una significativa espansione tra il 2025 e il 2030, guidata da progressi sia nelle tecnologie di trasmissione di potenza a radiofrequenza (RF) che laser. Nel 2025, il settore sta passando da dispiegamenti sperimentali ad applicazioni commerciali iniziali, in particolare in settori come aerospaziale, difesa, automazione industriale e ricarica di veicoli elettrici (EV).
I principali attori del settore stanno attivamente ampliando le loro soluzioni di trasmissione di energia senza fili. Lockheed Martin e Northrop Grumman sono i principali appaltatori della difesa statunitense che investono nella trasmissione ad alta potenza per veicoli aerei senza pilota (UAV) e sistemi di relay elettrico per satelliti. Nel settore commerciale, Powercast Corporation e Ossia Inc. stanno portando avanti la ricarica wireless basata su RF per dispositivi IoT e sensori industriali, mentre Emrod (Nuova Zelanda) sta sperimentando la trasmissione di potenza a microonde a lungo raggio per la rete e la fornitura energetica remota.
Le stime delle dimensioni del mercato per il 2025 suggeriscono una valutazione globale nell’ordine di diverse centinaia di milioni di USD, con proiezioni che indicano un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 25–35% fino al 2030. Questa rapida crescita è sostenuta da una crescente domanda di soluzioni di potenza senza contatto nelle infrastrutture intelligenti, nella logistica e nelle iniziative di energia solare spaziale. Ad esempio, Mitsubishi Electric Corporation sta sviluppando attivamente sistemi di energia solare spaziale, puntando a trasmettere energia dall’orbita ai ricevitori terrestri, un progetto che potrebbe catalizzare l’adozione del mercato su larga scala verso la fine degli anni 2020.
La crescita del volume è prevista essere più pronunciata nei segmenti industriali e IoT, dove milioni di dispositivi a bassa potenza necessitano di un funzionamento senza manutenzione. Entro il 2030, le spedizioni annuali di moduli di trasmissione di energia senza fili per queste applicazioni potrebbero raggiungere decine di milioni di unità a livello globale. Nel segmento ad alta potenza, come la ricarica degli EV e l’aerospazio, i volumi unitari saranno più bassi, ma il fatturato per sistema sarà sostanzialmente più elevato a causa della complessità e della scala delle installazioni.
Nel complesso, le prospettive per l’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili sono robuste, con una commercializzazione accelerata, progetti pilota in espansione e un crescente coinvolgimento normativo. Man mano che gli standard tecnici maturano e i progetti dimostrativi da aziende come Lockheed Martin, Emrod e Mitsubishi Electric Corporation dimostrano la fattibilità, il mercato è previsto passare da applicazioni di nicchia a mainstream entro la fine del decennio.
Applicazioni chiave: aerospaziale, difesa, IoT, veicoli elettrici (EV) e automazione industriale
L’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili sta avanzando rapidamente, con significative implicazioni per settori chiave come l’aerospaziale, la difesa, l’Internet delle cose (IoT), i veicoli elettrici (EV) e l’automazione industriale. Nel 2025, la maturazione delle tecnologie di trasmissione di potenza a microonde e laser sta abilitando nuove applicazioni e implementazioni pilota, guidate sia da iniziative governative che da innovazioni del settore privato.
Nel settore aerospaziale, la trasmissione di energia senza fili viene esplorata per estendere la durata operativa dei veicoli aerei senza pilota (UAV) e delle piattaforme ad alta altitudine. Aziende come Northrop Grumman e Lockheed Martin sono attivamente coinvolte in progetti di ricerca e dimostrazione, spesso in collaborazione con agenzie come la NASA e il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Questi sforzi si concentrano sulla trasmissione di energia da stazioni a terra a asset aerei, potenzialmente abilitando capacità di sorveglianza persistente e comunicazioni senza la necessità di atterraggi frequenti o rifornimenti.
Nel settore della difesa, la trasmissione di energia senza fili viene valutata per il suo potenziale nel supportare reti di sensori distribuiti, basi operative avanzate e centri di comando mobili. L’esercito statunitense, attraverso organizzazioni come l’Agenzia per Progetti di Ricerca Avanzati per la Difesa (DARPA), sta finanziando progetti che mirano a fornire energia affidabile e su richiesta a ambienti remoti o contestati, riducendo le vulnerabilità logistiche associate ai convogli di rifornimento di carburante e fornitura di batterie.
Anche il panorama IoT è pronto a beneficiare della trasmissione di energia senza fili, particolarmente per dispositivi installati in posizioni difficili da raggiungere o pericolose. Aziende come Powercast Corporation e Ossia Inc. stanno commercializzando soluzioni di trasmissione di potenza basate su RF che possono ricaricare senza fili sensori, etichette e componenti elettronici a bassa potenza, sostenendo la proliferazione di infrastrutture intelligenti e sistemi di monitoraggio industriale.
Per i veicoli elettrici, la trasmissione di energia senza fili viene esplorata come un modo per abilitare la ricarica dinamica, fornendo energia ai veicoli in movimento o fermi senza connettori fisici. Sebbene l’adozione mainstream rimanga a diversi anni di distanza, progetti pilota e dimostrazioni da parte di aziende come Tesla, Inc. e Qualcomm Incorporated (notevolmente attraverso la sua tecnologia di ricarica wireless Halo) stanno gettando le basi per una futura integrazione nei trasporti pubblici e nelle flotte logistiche.
Nell’automazione industriale, la trasmissione di energia senza fili può ridurre i tempi di inattività e la manutenzione eliminando la necessità di connessioni cablate per robot mobili, veicoli a guida automatica (AGV) e macchinari rotanti. Aziende come WiTricity Corporation stanno sviluppando sistemi basati su risonanza magnetica in grado di fornire un trasferimento di energia wireless efficiente e ad alta potenza in ambienti di fabbrica e magazzino.
Guardando avanti, nei prossimi anni ci si aspetta un progresso continuo nell’efficienza dei sistemi, negli standard di sicurezza e nei quadri normativi, con un aumento della collaborazione tra settori. Man mano che le barriere tecniche ed economiche vengono affrontate, la trasmissione di energia senza fili è pronta a diventare un abilitante trasformativo nei settori aerospaziale, della difesa, IoT, EV e automazione industriale.
Analisi competitiva: aziende leader e iniziative strategiche
Il panorama competitivo per l’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili nel 2025 è caratterizzato da un mix di appaltatori aerospaziali e della difesa affermati, startup innovative e grandi conglomerati tecnologici. Queste organizzazioni stanno avanzando nel campo attraverso partnership strategiche, contratti governativi e sviluppo di tecnologie proprietarie, con un focus su applicazioni sia terrestri che spaziali.
Tra i player più prominenti, Northrop Grumman è emersa come leader, sfruttando la sua expertise in energia diretta e sistemi satellitari. L’azienda è attivamente coinvolta in progetti finanziati dal governo degli Stati Uniti mirati a sviluppare energia solare spaziale e trasmissione energetica wireless a lungo raggio. Nel 2023, Northrop Grumman ha dimostrato un sistema prototipo in grado di trasmettere kilowatt di energia su diversi chilometri, un traguardo che la posiziona all’avanguardia negli sforzi di implementazione su larga scala.
Lockheed Martin è un altro concorrente chiave, focalizzandosi sull’integrazione della trasmissione di energia senza fili in piattaforme di difesa e aerospaziali. Le iniziative dell’azienda includono collaborazioni con istituzioni di ricerca per migliorare l’efficienza e la sicurezza della trasmissione di potenza a microonde e laser. Gli investimenti strategici di Lockheed Martin mirano a consentire droni di sorveglianza persistenti e reti di sensori remoti, con prove sul campo previste per espandersi nel 2025 e oltre.
Nel settore commerciale, PowerLight Technologies (precedentemente conosciuta come LaserMotive) si distingue per lo sviluppo di sistemi di trasmissione di energia wireless basati su laser. PowerLight ha collaborato con agenzie governative e imprese private per fornire soluzioni di alimentazione per veicoli aerei senza pilota (UAV) e infrastrutture remote. Le recenti dimostrazioni della compagnia includono il volo continuo di UAV alimentati esclusivamente da energia trasmessa, sottolineando la fattibilità commerciale della sua tecnologia.
Il conglomerato giapponese Mitsubishi Electric sta investendo significativamente anche nell’energia solare spaziale e nella trasmissione di energia wireless. L’azienda ha condotto esperimenti di successo a terra ed è in collaborazione con l’Agenzia giapponese per l’esplorazione spaziale (JAXA) per futuri dimostratori orbitali. La tabella di marcia di Mitsubishi Electric include l’espansione delle distanze di trasmissione e dei livelli di potenza, con l’obiettivo di supportare la consegna di energia a rete su scala spaziale entro la fine degli anni 2020.
Altri attori notabili includono Thales Group, che esplora la trasmissione di energia wireless per applicazioni di difesa e sicurezza, e Airbus, che sta indagando sistemi a piattaforma ad alta quota (HAPS) alimentati da energia trasmessa. Si prevede che queste aziende intensifichino ricerca e sviluppo e implementazioni pilota fino al 2025, man mano che i quadro normativi e l’interesse commerciale continuano a evolversi.
Nel complesso, le dinamiche competitive nell’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili sono definite da un rapido progresso tecnologico, partnership tra settori e un crescente pipeline di progetti dimostrativi. Nei prossimi anni si prevede una maggiore commercializzazione, con le aziende leader che cercano di garantire proprietà intellettuale, aumentare la produzione e stabilire un dominio precoce nel mercato delle applicazioni di energia senza fili sia terrestri che spaziali.
Ambiente normativo e standard industriali (IEEE, IEC, FCC)
L’ambiente normativo e gli standard industriali per i sistemi di trasmissione di energia senza fili stanno evolvendo rapidamente man mano che la tecnologia matura e si dirige verso una commercializzazione più ampia. Nel 2025, il panorama è plasmato dall’interazione di organismi di standardizzazione internazionali, regolatori nazionali e consorzi industriali, tutti impegnati a garantire sicurezza, interoperabilità e uso efficiente dello spettro.
L’IEEE è stata in prima linea negli sforzi di standardizzazione, in particolare attraverso la serie IEEE 2700, che affronta i sistemi di trasferimento di energia wireless (WPT), inclusi quelli che utilizzano trasmissione a radiofrequenza (RF) e microonde. Questi standard si concentrano sull’interoperabilità dei sistemi, sulla compatibilità elettromagnetica e sui requisiti di sicurezza, fornendo una base tecnica per produttori e integratori. L’IEEE sta collaborando anche con le parti interessate dell’industria per aggiornare gli standard in risposta a nuovi casi d’uso, come la ricarica di droni e l’energia solare spaziale.
Sul palcoscenico internazionale, la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) sta sviluppando e perfezionando gli standard per il WPT, con particolare attenzione alla sicurezza, all’esposizione ai campi elettromagnetici (EMF) e all’impatto ambientale. La serie IEC 63171, ad esempio, affronta connettori e interfacce per sistemi WPT, mentre il lavoro in corso nel Comitato Tecnico IEC 106 si concentra sull’esposizione umana ai campi elettromagnetici derivanti dalla trasmissione di energia senza fili. Questi sforzi sono cruciali man mano che i sistemi di trasmissione a potenze più elevate e a distanze più lunghe vengono sperimentati nei settori industriali e dei trasporti.
Negli Stati Uniti, la Federal Communications Commission (FCC) regola l’uso dello spettro radio per la trasmissione di energia senza fili. La FCC ha emesso licenze sperimentali per diverse dimostrazioni di alto profilo, incluse quelle da parte di NASA e innovatori del settore privato. L’agenzia sta attualmente esaminando petizioni per allocare bande di frequenza specifiche per il WPT, bilanciando le esigenze delle nuove applicazioni di energia senza fili con quelle degli utenti dello spettro esistente. Il processo di regolamentazione in corso della FCC è previsto chiarire i livelli di potenza ammessi, le allocazioni di frequenza e i requisiti di mitigazione delle interferenze per le implementazioni commerciali negli anni a venire.
I consorzi industriali, come il Wireless Power Consortium e l’AirFuel Alliance, sono attivi nello sviluppo di standard tecnici e programmi di certificazione, in particolare per sistemi a campo vicino e induttivi risonanti. Sebbene il loro focus primario sia stato sull’elettronica di consumo, queste organizzazioni stanno sempre più coinvolgendo il settore delle trasmissioni per affrontare interoperabilità e sicurezza per applicazioni ad alta potenza e lunga distanza.
Guardando avanti, si prevede che l’ambiente normativo e degli standard per la trasmissione senza fili di energia diventi più armonizzato a livello globale, con una maggiore collaborazione tra IEEE, IEC e regolatori nazionali. Questo sarà essenziale per supportare la distribuzione sicura e scalabile dei sistemi di trasmissione di energia senza fili in diversi settori, dalla logistica e trasporti all’energia spaziale.
Sfide e barriere: tecniche, di sicurezza e ostacoli all’adozione
L’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili affronta una complessa serie di sfide e barriere man mano che il settore si prepara all’adozione più ampia nel 2025 e negli anni a venire. Questi ostacoli spaziano da limitazioni tecniche, preoccupazioni per la sicurezza e questioni relative all’accettazione del mercato e alle normative.
Sfide Tecniche: L’efficienza della trasmissione di energia senza fili (WPT) su distanza rimane una barriera tecnica primaria. Mentre le tecnologie a campo ravvicinato come il accoppiamento induttivo risonante sono commercialmente mature per applicazioni a breve raggio, la trasmissione di potenza a lunga distanza – utilizzando microonde o laser – affronta perdite significative dovute all’assorbimento atmosferico, alla divergenza del fascio e alla precisione di allineamento. Aziende come NASA e Mitsubishi Heavy Industries hanno dimostrato la trasmissione di microonde multi-chilowatt su centinaia di metri, ma scalare a chilometri o distanze inter-satellitari con elevate efficienze è ancora oggetto di ricerca e sviluppo attivo. Inoltre, è necessaria l’integrazione di steering del fascio adattivo, tracciamento in tempo reale e array di rectenna (antenna rettificatrice) robusti per mantenere la consegna di potenza affidabile a obiettivi in movimento o remoti.
Barriere di Sicurezza e Regolamentazione: La sicurezza è una preoccupazione critica, in particolare per sistemi a microonde e laser ad alta potenza. Enti regolatori come la Federal Communications Commission (FCC) e equivalenti internazionali impongono limiti severi all’esposizione permessa alla radiazione elettromagnetica. Garantire che i fasci di potenza non pongano rischi per esseri umani, animali o elettronica sensibile rappresenta una grande sfida ingegneristica e operativa. Aziende come PowerLight Technologies stanno sviluppando interblocchi di sicurezza avanzati, protocolli di interruzione del fascio e meccanismi di sicurezza, per affrontare questi rischi. Inoltre, l’allocazione dello spettro per la trasmissione di energia senza fili deve essere coordinata per evitare interferenze con i servizi di comunicazione e navigazione esistenti.
Ostacoli all’Adozione e al Mercato: Nonostante le dimostrazioni di successo, l’adozione su larga scala è ostacolata dalla mancanza di protocolli standardizzati e framework di interoperabilità. L’assenza di standard unificati nel settore complica l’integrazione con l’infrastruttura e i dispositivi esistenti. Organizzazioni come l’IEEE stanno lavorando per gli sforzi di standardizzazione, ma il consenso è ancora in fase di evoluzione. Il costo è un’altra barriera: la spesa in conto capitale per il dispiegamento di infrastrutture di trasmissione su larga scala, inclusi trasmettitori, ricevitori e sistemi di controllo, rimane alta rispetto alle soluzioni cablate o alimentate a batteria convenzionali. I mercati iniziali saranno probabilmente applicazioni di nicchia – come l’alimentazione di droni, sensori remoti o asset spaziali – dove la proposta di valore giustifica l’investimento.
Guardando avanti, superare queste sfide richiederà progressi coordinati in materiali, design di sistema, ingegneria della sicurezza e framework normativi. Nei prossimi anni si prevede un progresso incrementale, con implementazioni pilota e prove sul campo che informeranno il percorso verso una commercializzazione più ampia.
Innovazioni emergenti: soluzioni laser, a microonde e induttive risonanti
L’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili sta vivendo una rapida innovazione, con significativi progressi in soluzioni laser, a microonde e induttive risonanti pronte a plasmare il settore fino al 2025 e oltre. Queste tecnologie sono state sviluppate per affrontare la crescente domanda di trasferimenti di energia wireless efficienti , a lungo raggio e sicuri in diverse applicazioni, dall’aerospaziale all’elettronica di consumo.
La trasmissione di potenza basata su laser, sfruttando luce ad alta intensità per trasmettere energia su distanze, ha visto progressi notevoli. Northrop Grumman ha dimostrato la trasmissione di energia laser per veicoli aerei senza pilota (UAV), prolungando con successo i tempi di volo fornendo energia senza fili. Nel 2023, NASA ha annunciato lavori in corso sulla trasmissione di potenza laser per operazioni sulla superficie lunare, mirante a supportare future missioni Artemis con forniture di energia senza fili a risorse remote. Questi sforzi dovrebbero maturare ulteriormente entro il 2025, con un focus crescente sulla sicurezza, sull’attenuazione atmosferica e sull’efficienza di conversione.
La trasmissione di potenza a microonde, che trasmette energia tramite onde radio a frequenza focalizzata (RF), sta avanzando anche. Lockheed Martin sviluppa sistemi di trasmissione a microonde attivamente per applicazioni sia terrestri che spaziali, comprese le potenzialità per i satelliti di energia solare di fornire energia alla Terra. Nel 2024, Agenzia Giapponese per l’Esplorazione Spaziale (JAXA) ha condotto dimostrazioni a terra di successo della trasmissione di energia a microonde, un precursore dei test orbitali programmati. Queste iniziative stanno guidando miglioramenti nello steering del fascio, nell’efficienza della rectenna (antenna rettificatrice) e nella scalabilità dei sistemi, con progetti pilota commerciali previsti nei prossimi anni.
L’accoppiamento induttivo risonante, un metodo di trasferimento di potenza wireless a campo ravvicinato, continua a evolversi per uso sia commerciale che industriale. WiTricity Corporation è leader in questo settore, fornendo soluzioni per la ricarica wireless di veicoli elettrici (EV) e automazione industriale. La loro tecnologia, basata sulla risonanza magnetica, consente un trasferimento efficiente di energia su distanze moderate e tolleranza di disallineamento, essenziale per il dispiegamento nel mondo reale. Nel 2025, si prevedono ulteriori sforzi di standardizzazione e interoperabilità, con organizzazioni come IEEE e SAE International che lavorano per armonizzare protocolli e linee guida di sicurezza.
Guardando avanti, la convergenza di queste innovazioni è destinata a generare sistemi ibridi che combinano i punti di forza di ciascun approccio. Nei prossimi anni si prevede un aumento della collaborazione tra il settore aerospaziale, automobilistico ed energetico, con implementazioni pilota e quadri normativi che plasmeranno il percorso verso la commercializzazione. Man mano che le sfide tecniche – come l’allineamento del fascio, le perdite di conversione e la sicurezza – vengono affrontate, la trasmissione di energia senza fili è pronta a diventare un abilitante trasformativo per i sistemi energetici distribuiti e la mobilità senza vincoli.
Trend degli investimenti e partnership strategiche
Il panorama degli investimenti e delle partnership strategiche nell’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili sta evolvendo rapidamente man mano che la tecnologia matura e l’interesse commerciale si intensifica. Nel 2025, si osservano afflussi di capitali significativi sia da parte di attori del settore consolidati che di startup supportate da venture capital, con un focus sull’espansione dei prototipi, sul miglioramento della conformità normativa e sull’accelerazione della commercializzazione.
Le principali aziende aerospaziali e della difesa sono in prima linea negli investimenti, riconoscendo il potenziale della trasmissione di energia senza fili per applicazioni che vanno dal trasferimento di energia satellitare alla fornitura di energia remota. Lockheed Martin ha pubblicamente consacrato risorse a progetti di ricerca e dimostrazione nell’energia solare spaziale e nell’energia diretta, spesso in collaborazione con agenzie governative e istituzioni accademiche. Allo stesso modo, Northrop Grumman continua a investire in tecnologie di trasferimento di energia senza fili, sfruttando la sua expertise nei sistemi spaziali e nelle comunicazioni avanzate.
Nel settore commerciale, aziende come Powercast Corporation e Ossia Inc. stanno attirando investimenti strategici per espandere i loro portafogli prodotti e entrare in nuovi mercati. Powercast, nota per le sue soluzioni di energia wireless basate su RF, ha annunciato partnership con produttori di elettronica di consumo per integrare la ricarica wireless nei dispositivi IoT e indossabili. Ossia, pioniere nella tecnologia di energia wireless reale Cota®, ha ottenuto finanziamenti in diversi round coinvolgendo investitori sia corporate che istituzionali, puntando a scalare le implementazioni in retail, logistica e infrastrutture intelligenti.
Stanno emergendo anche partnership strategiche tra sviluppatori tecnologici e aziende di servizi pubblici, poiché il potenziale della trasmissione di energia senza fili di supportare la resilienza della rete e l’accesso all’energia remota diventa sempre più chiaro. Ad esempio, Mitsubishi Electric Corporation sta collaborando con fornitori di energia e agenzie governative in Giappone per sperimentare la trasmissione di energia a microonde per il recupero da disastri e l’elettrificazione delle aree remote.
Guardando avanti, nei prossimi anni ci si aspetta un aumento delle alleanze tra settori, in particolare man mano che i quadri normativi per la trasmissione di energia senza fili si chiariscono e le allocazioni dello spettro vengono finalizzate. Il coinvolgimento di organismi di standardizzazione e consorzi industriali, come il Wireless Power Consortium, è probabile che catalizzi ulteriormente gli investimenti riducendo l’incertezza tecnica e normativa. Man mano che i progetti dimostrativi passano a piloti commerciali, il settore è pronto per una nuova ondata di afflussi di capitali e affari strategici, posizionando la trasmissione di energia senza fili come una tecnologia trasformativa nel panorama energetico e delle comunicazioni globale.
Prospettive future: potenziale dirompente e opportunità a lungo termine
L’ingegneria dei sistemi di trasmissione di energia senza fili è pronta per una trasformazione significativa nel 2025 e negli anni successivi, con il potenziale di interrompere diversi settori e creare nuove opportunità a lungo termine. La maturazione delle tecnologie di trasmissione di potenza a radiofrequenza (RF) e laser sta abilitando nuove applicazioni, dalla potenza dei sensori remoti e dei droni al supporto di iniziative di energia solare spaziale.
I principali attori del settore stanno accelerando la commercializzazione della trasmissione di energia senza fili. Northrop Grumman è stata in prima linea, collaborando con agenzie governative per dimostrare la trasmissione di potenza RF a lunga distanza per applicazioni di difesa e aerospaziale. I loro recenti progetti hanno mostrato la fattibilità di trasmettere kilowatt di potenza su centinaia di metri, un traguardo che apre la strada a implementazioni future sia in ambienti terrestri che spaziali.
Nel settore privato, PowerLight Technologies (precedentemente nota come LaserMotive) sta avanzando nei sistemi di trasmissione di energia basati su laser, puntando a applicazioni come l’alimentazione di veicoli aerei senza pilota (UAV) e infrastrutture remote. Le loro dimostrazioni sul campo hanno raggiunto il volo continuo di droni per ore, evidenziando il potenziale di rivoluzionare le operazioni aeree persistenti e il monitoraggio remoto.
Nel frattempo, Mitsubishi Electric sta investendo nella ricerca sull’energia solare spaziale (SBSP), mirando a sviluppare sistemi su larga scala che raccolgono energia solare in orbita e la trasmettono sulla Terra. L’azienda ha annunciato piani per condurre ulteriori dimostrazioni a terra e in orbita nei prossimi anni, con l’obiettivo di raggiungere operazioni commerciali SBSP negli anni 2030. Questi sforzi sono sostenuti da iniziative governative in Giappone e negli Stati Uniti, che riconoscono il valore strategico della trasmissione di energia senza fili per la sicurezza energetica e la sostenibilità.
Gli organismi industriali come l’IEEE stanno svolgendo anche un ruolo cruciale nello sviluppo di standard e nel favorire la collaborazione tra le parti interessate. L’istituzione di standard di interoperabilità e di sicurezza è prevista accelerare l’adozione, in particolare in settori come le telecomunicazioni, dove l’energia senza fili potrebbe consentire infrastrutture IoT e 5G senza manutenzione.
Guardando avanti, il potenziale dirompente della trasmissione di energia senza fili risiede nella sua capacità di disaccoppiare la distribuzione energetica dall’infrastruttura fisica. Nei prossimi anni, ci si aspetta che i progetti pilota si espandano, con un aumento degli investimenti sia in sistemi terrestri che spaziali. Man mano che l’efficienza migliora e i quadri normativi maturano, la trasmissione di energia senza fili potrebbe diventare una tecnologia fondamentale per le smart city, i sistemi autonomi e l’integrazione delle energie rinnovabili, sbloccando nuovi modelli di business e rimodellando il panorama energetico globale.
Fonti e riferimenti
- Lockheed Martin
- Northrop Grumman
- PowerLight Technologies
- Emrod
- Unione Internazionale delle Telecomunicazioni
- Mitsubishi Electric
- NASA
- Powercast Corporation
- Ossia Inc.
- Agenzia per Progetti di Ricerca Avanzati per la Difesa (DARPA)
- Qualcomm Incorporated
- WiTricity Corporation
- Thales Group
- Airbus
- IEEE
- Wireless Power Consortium
- AirFuel Alliance
- Mitsubishi Heavy Industries
- Agenzia Giapponese per l’Esplorazione Spaziale (JAXA)
