技经观察 | 新材料风险投资为何雷声大雨点小？新材料风险投资困境浅析及对如何加速新材料创新的思考
新材料的创新关乎未来。当下大热的人工智能、量子信息、氢能源和基因编辑等等颠覆性技术，其发展都是以新材料技术的突破为前提。毫不夸张地讲，新材料的创新能力，将在相当程度上决定未来中国制造业的整体水平，决定中国在产业价值链上的高度，以及决定会不会被“卡脖子”等等。中国人口数量众多，超过美国日本欧盟人口之和，如此庞大的体量，仅靠个别产业的突破是无法实现人人富裕的，必须多点全面开花。因此，在实现中华民族伟大复兴、两个一百年奋斗目标的道路上，中国需要推动新材料技术的大面积突破，并以此为基础推动电子信息、新能源和生物医疗等高附加值产业群的全面发展，摆脱“制造业大而不强”的帽子。
目前，美国在新材料领域有着绝对优势，日本、德国和韩国等则在半导体材料、化工材料和钢铁材料等领域占据优势。尤其是日本和德国，诞生了一大批牢牢占据产业价值链顶层，却不为人所知的中小型“隐形冠军”。相比之下，中国新材料产业依然薄弱，在产业链上游就有许多被“卡脖子”的风险。2018年，工信部对全国30多家大型企业130多种关键基础材料调研结果显示，32%的关键材料在中国仍为空白，52%依赖进口。正因如此，国家对新材料产业的发展高度关注，国务院甚至成立了首个以行业为导向的领导小组“国家新材料产业发展领导小组”，新材料的创新与投资迎来了新的重大机遇。
风险投资在新材料创新中的作用至关重要。颠覆性技术的突破，常常遵循高校（科研机构）知识产权＋风险资本的发展模式。换句话说，颠覆性技术常常起源于高校（科研机构）孕育出的小企业，而相关产业的变革则需要大量社会资本的投入。大企业的创新，其实很大一部分也是靠收购拥有先进技术的小企业来实现的。风险投资机构有着敏锐的商业嗅觉、对资金回报的极大渴望，主要投资高收益高成长空间的科技型中小企业，而这些企业通常缺乏像大企业一样的大量R&D支持。风险投资机构可从现金流、监督评估、社会关系、退出（收购/上市）等环节促进这些企业的创新效率。然而，新材料领域的风险投资一直雷声大雨点小。尽管新材料得到了政府、媒体和资本界的广泛重视，但目前新材料风险投资项目的数量仍偏少，聚焦于新材料风险投资的机构非常有限。对此，本文浅析了新材料风险投资面临的主要困难，并对如何加速新材料商业化做了简单思考。
创投困境——
是什么阻碍了新材料风险投资？
首先，新材料技术具有研发周期长、投资金额大、成长速度偏慢等特点，并非大多数风险投资机构的首选。《Nature Materials》上一项关于新材料商业化的研究表明[1]，新材料技术实现商业化的时间平均10年以上（见表1），与生物科技相近，远多于软件技术；新材料技术实现商业化的R&D开销约为软件技术的数倍到数十倍，也远非普通风险投资机构所能承担。新材料的商业模型更倾向于传统制造业，需要一定规模的固定资产投入，通过高效管理降低费用，以及在细分领域形成议价能力获得好的利润水平等。因此专注于新材料的风险投资机构是非常有限的。相较之下，TMT、文娱等项目的周期短、投资金额小、回报速度快，无疑更受到风险投资机构的青睐。即便生物科技的研发周期、商业化成本也颇高，但生物医药的成长空间、发展潜力相当可观，因此其在一二级市场的热度也远高于新材料领域。
表1 软件、生物技术和新材料技术的商业化时间、成本和不确定性比较[1]
其次，新材料市场具有高度的不确定性[1]，投资机构准确预测市场的难度极大。新材料市场的不确定性通常包括以下几个方面：（1）新材料企业在行业价值链中处于上游，它们往往远离最终消费者，很难评估消费者的需求，因此很难得到市场的直接反馈；（2）新材料在商业应用之前往往需要其他技术的跟进，这种对互补性创新的需求增加了市场的不确定性；（3）最有潜力的新材料创新往往是不连续的，客户很难理解或观察到，这种创新不可见性增加了市场的不确定性；（4）选择一个目标市场并进行技术-市场匹配对新材料领域至关重要，然而新材料的应用范围相当广，这种不确定性也增加了市场的不确定性。新材料市场是一个全球性的市场[2]，这意味着新材料初创企业的竞争对手有可能是世界500强企业，也有可能是国外顶尖的高校/研究机构，潜在的竞争对手（或竞品）有很多。如何实现差异化竞争，打开国际上业已成熟的供应链的“口子”，是对新材料初创企业的极大考验。
图1 新材料市场不确定性的案例[1]（以自动驾驶和医疗器械产业为例，新材料企业远离最终消费者，导致市场不确定性高）
最后，新材料技术的产业化之路困难重重，管理风险不容小觑。新材料领域的知识产权，一般需要5个阶段才能实现商业化：实验室阶段—实验工厂阶段（小试）—示范生产线（中试）—示范工厂—工厂（量产）。从小试到中试到最终量产，对生产设备的要求存在量级的差异，任何步骤出现问题都可能会导致极大偏差。在生产工艺放大时，出现的技术与管理问题往往超出企业的想象，因此新材料商品化的时间会普遍延迟。再者，新材料企业常常起源于高校和科研院所的知识产权，公司创始人一般学术能力有余，商业敏感度和管理能力略有不足。技术精英往往追求产品性能，对产业化的过程过于乐观，常会忽视技术落地的难度、市场接受程度等等。综上所言，新材料创业存在着较大的技术风险、市场风险（不确定性）和管理风险，对风险投资机构的专业知识储备、行业研究能力、市场趋势预判能力等提出了非常高的要求。
他山之石——
看国外新材料VC都在投什么？
从全球范围看，新材料领域的原始创新主要集中于美欧日等国，这些国家诞生了大量的新材料巨头和“隐形冠军”。在此现状下，聚焦新材料领域的风险投资机构也主要集中于欧美国家。按照风险投资机构的类型，本文对聚焦于新材料的国外代表性风投机构做简要介绍。
第一类是新材料巨头设立的风险投资部门，最具代表性的有：BASF Venture Capital（德国巴斯夫旗下）、Evonik Venture Capital（德国赢创旗下）和Applied Ventures（美国应用材料旗下）等。这类风险投资机构服务于企业的战略需求，主要目的是为母公司进一步扩展产业链，获取新的增长引擎。例如，半导体材料巨头美国应用材料公司所投资的企业，大部分与半导体和电子器件有关，其他还会涉及锂离子电池、3D打印等使能技术（见图2）。
图2 Applied Ventures投资的部分企业及其主营业务
第二类是独立运营的商业风险投资机构，最具代表性的有：Pangaea Ventures（盘古大陆，位于加拿大）、Capital-E（位于欧洲，与欧洲微电子研究中心深度合作）等。此类风投机构的背后都有新材料巨头的身影，如Pangaea的战略投资人包括巴斯夫、赢创、三菱化学和三星等企业，Capital-E的战略投资人是欧洲微电子研究中心，但此类机构的投资业务都是独立的。这些风投机构主要投资具有高成长性、高收益可能的颠覆性新材料，关注领域包括新能源、光电子器件、生物医药和节能环保等（见图3）。
图3 Pangaea Ventures聚焦的投资领域
第三类是服务于国防等特定领域的风险投资机构，最具代表性的有：Army VentureCapital Initiative（美国陆军风险投资计划）、Lockheed Martin Ventures（洛克希德马丁公司旗下）等。此类风险投资机构主要服务于国防/军事需求，重点关注那些能够颠覆作战的前沿技术，以及能够军民两用的前沿技术。此处不作展开。
图4 Army Venture Capital Initiative官网主页
未来可期——
关于加速新材料创新的几点思考
近年来，中国在模式创新以及消费产品的创新上取得了突出成绩。中国的手机、家电和汽车等消费品和互联网产品已经达到了世界领先水平。但反观我国的原始创新和基础科研能力，却仍与美欧日等国存在较大差距，薄弱的新材料产业就是一个佐证。新材料产业非常考验一个国家在物理、化学、力学等基础科学上的实力，它需要我们一步一个脚印、踏踏实实地做研究，无法一蹴而就，并不存在什么“弯道超车”的机会。在当前日益严峻的国际国内形势下，新材料产业的对经济发展、产业升级乃至国家安全都有着重要意义，我们的政府、投资机构和企业家需要携起手来，共同推动新材料的创新：
一是政府应加速推进科技创新的机制改革，进一步释放高校/科研院所的创新活力。目前，受到大众批评的机制问题包括：科技人才评价体系、科技成果转化体系、高校行政化等等，这些问题或是阻碍新材料原始创新的最大桎梏。
二是政府和平台型企业（机构）应致力于降低市场不确定性。新材料市场的不确定性，有一部分源于产业的透明度低，导致市场需求和企业能力无法很好地匹配。政府可以通过引导科技产业联盟、科技成果共享平台的建设，来降低企业与市场间的信息交流成本；平台型企业（机构）可以通过建设需求对接平台，来消弭产业链上下游的信息鸿沟。
三是鼓励、引导新材料企业做大做强，并进一步成立自己的风险投资部门。新材料的研发经费、商业化成本都居高不下，只有当企业经营达到一定规模，才能维持高昂的技术研发成本，才能生产附加值高的产品。当前，中国新材料行业的企业数量众多，但规模普遍偏小，无法建立有效的规模优势，创新能力弱导致产品附加值低。当企业经营达到一定规模时，通过设立风险投资部门，能够更有效地集成外部创新能力，进一步提升产品的竞争力。
四是将孵化器和风险投资有机融合起来。新材料技术的成长性高，但也伴随着更大的风险。就新材料产业的发展而言，孵化器和风险投资所起的作用不尽相同，但若能有机结合起来，势必会极大降低新材料创业的成本与风险，提高企业的成活率。例如，国内的风险投资机构中科创星就采用了“高新技术产业孵化+创业投资”的模式，可以为企业提供“研究机构+天使基金+孵化器+创业培训”的创业生态网络，这种模式或许值得更多人借鉴。
新材料将成为新一轮科技革命的奠基石，如何加速新材料创新将是我们必须要面对的问题。近年来，中国在新材料领域的科技论文发表数量、专利申请数量上都位居世界第一。如此规模的新材料科研成果，如果能够实现更高水平的转化率，中国新材料产业的发展必将掀开新的一页。相信在政府、科研机构、企业、投资机构等的共同努力下，新材料产业会成为中国一张新的名片！
参考资料：
[1] Maine E, Seegopaul P. Accelerating advanced-materials commercialization[J]. Nature Materials, 2016, 15(5):487-491.
[2] 计越. 风险投资青睐什么样的新材料企业[J]. 中国电子商务, 2008(10):38-38.
作者丨宫学源，国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究一室副主任
研究所简介
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