從石墨烯說起，如何加速新材料的商業(yè)化進(jìn)程，別讓優(yōu)點(diǎn)成為致命點(diǎn)
產(chǎn)業(yè)升級與材料發(fā)展歷程
來源：“關(guān)鍵新材料創(chuàng)新突破的研究回顧與展望”，資源科學(xué)41(2019) 207。
材料是人類一切社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)。人類文明的石器時(shí)代、銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代和硅時(shí)代的遞進(jìn)可以看到人類對材料認(rèn)知和開發(fā)的重要性?；厮莨I(yè)革命歷程可以發(fā)現(xiàn)每一次產(chǎn)業(yè)升級都伴隨著材料的創(chuàng)新與進(jìn)步，如上圖所示。為了持續(xù)的科技進(jìn)步，為了超越硅時(shí)代的摩爾定律，人類已經(jīng)由“硅時(shí)代” 邁向“碳時(shí)代”。石墨烯、超導(dǎo)材料、納米材料等或?qū)⒊蔀樘紩r(shí)代的關(guān)鍵材料。2015年10月23日，習(xí)近平主席參觀曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究院時(shí)指出“在當(dāng)前新一輪產(chǎn)業(yè)升級和科技革命大背景下，新材料產(chǎn)業(yè)必將成為未來高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)，對全球經(jīng)濟(jì)、科技、環(huán)境等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。
中國是石墨資源大國，也是石墨烯研究和應(yīng)用開發(fā)最活躍的國家之一”（新華網(wǎng)）。2020年中國的石墨烯先行者們看到了突破的曙光，石墨烯在手機(jī)散熱、改性纖維、大健康、防腐和潤滑等領(lǐng)域不斷取得小范圍成功應(yīng)用。距2004年發(fā)現(xiàn)石墨烯已經(jīng)過去15年，即使從2010年諾貝爾獎(jiǎng)的轟動(dòng)效應(yīng)算起也已過去了10年，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)當(dāng)認(rèn)真思考中國石墨烯發(fā)展的來龍去脈、前因后果、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更重要的是相關(guān)企業(yè)家和核心研發(fā)人員要思考新材料或先進(jìn)材料自身的發(fā)展規(guī)律，深刻理解新材料發(fā)展所必須經(jīng)歷的過程。新材料研發(fā)和商業(yè)可以適當(dāng)加速，但很難跨越式發(fā)展，如果無視其必然規(guī)律，采用冒進(jìn)的商業(yè)策略或激進(jìn)的投資行為，或許會(huì)引發(fā)“后浪推前浪，前浪死在沙灘上”的循環(huán)。我們理解并翻譯了這篇發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊NatureMaterials上，講述如何加速新材料商業(yè)化進(jìn)程的論文，分享給石墨烯同行、新材料從業(yè)者們。正如這篇論文中的一部分所指出的一樣，石墨烯應(yīng)用范圍極其廣泛這一看似優(yōu)點(diǎn)，卻可能成為初創(chuàng)企業(yè)運(yùn)營混亂的致命點(diǎn)。每個(gè)石墨烯企業(yè)都需要選擇某個(gè)具體應(yīng)用，聚焦并沉入到某個(gè)具體應(yīng)用。
加速新材料商業(yè)化進(jìn)程
原文標(biāo)題：Acceleratingadvanced materials commercialization
原文出處：NatureMaterials 15 (2016) 487
商業(yè)化時(shí)間長、投資成本高和持續(xù)的不確定性阻礙了先進(jìn)材料創(chuàng)新方面的資本投入。通過適當(dāng)?shù)牟呗?，可以減少技術(shù)和市場的不確定性，從而加速先進(jìn)材料的商業(yè)化。
先進(jìn)材料類的初創(chuàng)企業(yè)，通常是從科研院所中孵化而來的，新材料和新工藝的創(chuàng)新及商業(yè)化越來越重要。隨著越來越多的化學(xué)和材料領(lǐng)域的跨國公司開始轉(zhuǎn)向開放式的創(chuàng)新模式，這些公司需要對激進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行跟蹤，然后購買或許可使用這些創(chuàng)新技術(shù)。專注于突破性技術(shù)的先進(jìn)材料初創(chuàng)企業(yè)為這些大公司提供了一個(gè)機(jī)會(huì)之窗，將很可能成為它們根本性創(chuàng)新的源泉。對大公司而言，這也是高風(fēng)險(xiǎn)的投資行為，因?yàn)閺膶?shí)驗(yàn)室走向市場（lab-to-marketor lab-to-fab）的過程中面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在先進(jìn)材料方面的技術(shù)創(chuàng)新是許多行業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的基礎(chǔ)，通常需要5-15年才能轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品，而滲透多個(gè)市場則需要更長的時(shí)間。
例如，劍橋顯示技術(shù)公司（CambridgeDisplay Technology，CDT）是劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室（CavendishLaboratory）推出的一款專注于制造有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）的產(chǎn)品，這家公司用了10年的時(shí)間才將首款產(chǎn)品-電子剃須刀顯示器商業(yè)化；波士頓地區(qū)的納米材料公司HyperionCatalysis International也遵循了10年的實(shí)驗(yàn)室到市場的上市時(shí)間表，最終將其碳納米管增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料運(yùn)用在汽車燃油管路中商業(yè)化；來自西北大學(xué)的Nanosphere用了12年的時(shí)間才將世界上第一個(gè)膿毒癥診斷技術(shù)商業(yè)化；NanoGram是硅谷的一家初創(chuàng)公司，用了8年時(shí)間將一種用于醫(yī)用植入電池的高性能陰極材料商業(yè)化。在每一個(gè)創(chuàng)新公司實(shí)現(xiàn)第一批商業(yè)產(chǎn)品后，隨著越來越多的設(shè)計(jì)師熟悉新材料，新行業(yè)的市場應(yīng)用場景出現(xiàn)、認(rèn)可，以及必要的補(bǔ)充性創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)，整體市場規(guī)模都在逐漸增長。
所有這些案例都表明新材料發(fā)明到商業(yè)應(yīng)用的超長周期，這種超長的開發(fā)周期負(fù)面影響了投資者和潛在的合作伙伴在先進(jìn)材料商業(yè)化方面投入時(shí)間和資金的意愿。然而，擁有相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識的投資者會(huì)繼續(xù)支持材料初創(chuàng)公司，同時(shí)優(yōu)化策略來盡量減少市場和技術(shù)不確定性，加快商業(yè)化進(jìn)程。在這篇論文中，我們討論了先進(jìn)材料商業(yè)化的挑戰(zhàn)，并提供了潛在的解決方案。我們借鑒了學(xué)術(shù)和工業(yè)方面的經(jīng)驗(yàn)，對100多家先進(jìn)材料企業(yè)進(jìn)行了仔細(xì)觀察和分析，并就這一主題舉辦了一次國際型會(huì)議。
投資風(fēng)險(xiǎn)
為什么風(fēng)險(xiǎn)投資家和跨國公司會(huì)對先進(jìn)材料初創(chuàng)企業(yè)投資？與軟件風(fēng)險(xiǎn)投資相比，這項(xiàng)投資的挑戰(zhàn)性實(shí)在要大得多，材料類的風(fēng)險(xiǎn)投資通常在很長一段時(shí)間內(nèi)面臨技術(shù)和市場的雙重不確定性，以及在不確定性得到解決之前的高成本投入。先進(jìn)材料投資通常面臨的商業(yè)化成本、時(shí)間表、技術(shù)水平和市場的不確定性與生物技術(shù)投資大體相似，與軟件行業(yè)投資面臨的商業(yè)化成本、時(shí)間線和市場不確定性形成鮮明對比（表1）。對于生物技術(shù)而言，臨床試驗(yàn)涉及的高昂費(fèi)用和極高的技術(shù)不確定性，并且涉及醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)變化的市場風(fēng)險(xiǎn)。對于先進(jìn)材料技術(shù)而言，高商業(yè)化成本涉及放大生產(chǎn)工藝以及定制產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)。因此，與涉及開發(fā)新藥的生物技術(shù)企業(yè)一樣，開發(fā)新材料的企業(yè)往往在很長一段時(shí)間內(nèi)面臨高度不確定性，可能需要數(shù)億美元才能使產(chǎn)品商業(yè)化。
技術(shù)不確定性。技術(shù)不確定性的原因相當(dāng)清楚。即使在獲得關(guān)鍵專利之后，將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)化為全面批量制造不總是行得通的，即便這樣，在經(jīng)濟(jì)上也不一定可行。此外，材料通常還需要根據(jù)不同行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行定制化開發(fā)，在不同的行業(yè)應(yīng)用中，不同材料性能組合才是有價(jià)值的。例如，NanoGram的專有納米材料制造工藝，為多種材料生產(chǎn)超小（5-200納米）、均勻、高純度的納米材料，在替代能源、消費(fèi)電子、生物醫(yī)學(xué)和通信行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，所有這些應(yīng)用都需要開發(fā)不同納米材料；例如NanoGram的納米銀釩氧化物陰極材料使電池具有更高的能量密度，這為使用更小和更持久的可植入醫(yī)療設(shè)備提供了可能。然而，在汽車電池中對材料的要求就有所不同，比如更快的充電速度，NanoGram也可以針對這一點(diǎn)進(jìn)行定制開發(fā)。為了滿足市場需求，需要對不同材料和產(chǎn)品屬性進(jìn)行調(diào)制，例如通訊和太陽能電池用的光學(xué)元件。另外，不同材料和屬性組合的功能性都需要得到規(guī)模化驗(yàn)證。
在市場的不確定性方面，先進(jìn)材料初創(chuàng)企業(yè)面臨獨(dú)特的營銷挑戰(zhàn)鮮為人知。高度的市場不確定性與企業(yè)中上游目標(biāo)行業(yè)價(jià)值鏈（參與生產(chǎn)和分銷產(chǎn)品等一系列活動(dòng)的公司）相關(guān)，同時(shí)也與新興產(chǎn)品應(yīng)用中互補(bǔ)創(chuàng)新的需求有關(guān)，實(shí)際上潛在的終端消費(fèi)者通常無法觀察或試用其產(chǎn)品發(fā)明。此外，高度的市場不確定性還和多元化市場中先進(jìn)材料的應(yīng)用息息相關(guān)。在接下來的內(nèi)容中，我們將簡要探討以上存在的每一個(gè)因素。
產(chǎn)業(yè)鏈最上游因素。由于遠(yuǎn)離終端消費(fèi)者，材料類公司很難評估消費(fèi)者的需求，也很難對市場進(jìn)行測試和反饋。例如，在HyperionCatalysis International將碳納米管增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料（圖1，左）制成的汽車燃料管線的商業(yè)化過程中，典型的客戶是組件供應(yīng)商（在本例中為汽車供應(yīng)商）和組裝貨物的原始設(shè)備制造商（在本例中為汽車制造商），他們需要被說服幫助設(shè)計(jì)出融入創(chuàng)新的產(chǎn)品。這些制造企業(yè)的設(shè)計(jì)師可能并不熟悉新材料的類別及其設(shè)計(jì)的可能性，或者他們可能會(huì)抵制損害其對現(xiàn)有專業(yè)技能變化的可能性。在HyperionCatalysis International的案例中，一家經(jīng)驗(yàn)豐富的大型材料供應(yīng)商與一家一級汽車供應(yīng)商合作，設(shè)計(jì)了一條具有良好靜態(tài)耗散的復(fù)合燃料管線，該管線具有同等強(qiáng)度和剛度，所需的成型步驟比其更換的鋼制燃料管線要少的多。一級汽車供應(yīng)商需要改變現(xiàn)有的動(dòng)力傳動(dòng)系，增加緊固件，并進(jìn)行工藝革新，使新材料替代品更具吸引力，來保持與材料供應(yīng)商的密切關(guān)系。在醫(yī)療設(shè)備行業(yè)，NanoGramDevices公司面臨著類似的設(shè)計(jì)和被采用方面的挑戰(zhàn)（圖1，右）。
圖1|在價(jià)值鏈中的位置。在許多行業(yè)的價(jià)值鏈中（這里以汽車和醫(yī)療器械行業(yè)為例），材料創(chuàng)新者正在從上游（遠(yuǎn)離最終消費(fèi)者的地方）將其技術(shù)商業(yè)化，這增加了市場的不確定性，并使技術(shù)的采用復(fù)雜化。原始設(shè)備制造商（OEM）很少是材料創(chuàng)新的發(fā)起者。
配套創(chuàng)新因素。這里有一個(gè)來自HyperionCatalysis International公司的補(bǔ)充性創(chuàng)新案例，他們將其聚合物復(fù)合燃料生產(chǎn)線商業(yè)化所需的最終產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)（使產(chǎn)品可被市場接受的一系列相關(guān)調(diào)整工作），這正是先進(jìn)材料發(fā)展必不可少的。例如，碳纖維大量采用依賴于聚合物復(fù)合材料制造的工藝創(chuàng)新，并要求最終在船舶、運(yùn)動(dòng)設(shè)備、汽車和航空航天應(yīng)用中進(jìn)行重大的設(shè)計(jì)變革。類似的是，在汽車和航空航天應(yīng)用中采用聚合物復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，需要對零件進(jìn)行集成設(shè)計(jì)，以達(dá)到成本效益（一個(gè)著名的例子是來自波音787夢想飛機(jī)的機(jī)身）。長期以來，質(zhì)子交換膜燃料電池的長期目標(biāo)是取代汽車的內(nèi)燃機(jī)，但它仍需必要的基礎(chǔ)設(shè)施來實(shí)現(xiàn)利用氫作為燃料，并降低催化劑成本和提高膜耐用性的工藝創(chuàng)新的需求。在材料創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，還要做配套的、補(bǔ)充的或互補(bǔ)的創(chuàng)新需求增加了市場的不確定性。
創(chuàng)新的可識別性因素。采用新材料必須需要承認(rèn)它們所具有的相對優(yōu)勢。產(chǎn)品的營銷研究成果表明，如果創(chuàng)新與現(xiàn)有實(shí)踐相結(jié)合，并能夠提供易解、易觀察和方便建議的好處或優(yōu)勢，那么創(chuàng)新很可能被更快速地采用。然而，最具潛力的材料創(chuàng)新往往不是連續(xù)的，很難被客戶直觀理解。事實(shí)上，即使下游產(chǎn)品的原型已經(jīng)開發(fā)完成，終端消費(fèi)者也可能無法直觀感受這種創(chuàng)新。
目標(biāo)市場太不確定因素。更具有諷刺意味的是，先進(jìn)材料創(chuàng)造價(jià)值的廣度也可能增加市場的不確定性。先進(jìn)材料企業(yè)通常針對多個(gè)行業(yè)（包括汽車、航空航天、消費(fèi)電子、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備、建筑、發(fā)電、電信、運(yùn)動(dòng)設(shè)備和國防應(yīng)用），必須盡早決定并優(yōu)先考慮其目標(biāo)市場和應(yīng)用領(lǐng)域。這通常涉及到為幾個(gè)不同行業(yè)的應(yīng)用程序的性能屬性，來收集有關(guān)客戶的信息，了解管理或基礎(chǔ)設(shè)施障礙，并嘗試與聯(lián)盟伙伴合作。選擇一個(gè)最初的與技術(shù)和市場匹配的目標(biāo)市場，這比軟件企業(yè)的優(yōu)先級別要高得多。軟件企業(yè)雖然也開發(fā)通用技術(shù)，但可以更快、更輕松地進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
風(fēng)險(xiǎn)投資策略
先進(jìn)材料的投資時(shí)間表通常從突破性發(fā)明階段開始，然后經(jīng)過漫長的開發(fā)階段，在這一階段，需要逐漸實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，直到最終產(chǎn)品被接受和取得收入（圖2）。例如，Nanosphere在ChadMirkin教授實(shí)驗(yàn)室里的一項(xiàng)突破性發(fā)明經(jīng)歷了2000年至2006年的四輪風(fēng)險(xiǎn)投資，以及2007年的公共融資之后，直到2012年，將世界上第一個(gè)敗血癥診斷測試實(shí)現(xiàn)商業(yè)化才獲得了產(chǎn)品收入。在這12年里，Nanosphere投入了3億美元，而產(chǎn)品收益卻只有500萬美元。然而，投資者希望在公司解決流動(dòng)性問題時(shí)（首次公開募股或收購）盡早退出，或希望在公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品收入后退出。但市場匹配、技術(shù)開發(fā)、規(guī)模擴(kuò)大和監(jiān)管障礙是它的發(fā)展必然階段，即便是在獲得了產(chǎn)品收入之后，如果競爭對手開發(fā)出新的替代產(chǎn)品，市場仍存在不確定性。Nanosphere12年商業(yè)化時(shí)間并不是個(gè)案，許多先進(jìn)材料企業(yè)的商業(yè)化階段同樣漫長。
如何縮短漫長的發(fā)展階段，造福于企業(yè)？根據(jù)我們對先進(jìn)材料企業(yè)的分析，以及一次關(guān)于加速先進(jìn)材料商業(yè)化的國際峰會(huì)的成果，我們?yōu)槠髽I(yè)提出了四項(xiàng)克服商業(yè)化挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略：新材料孵化器、技術(shù)和市場結(jié)合，明確價(jià)值鏈中的戰(zhàn)略定位和價(jià)值鏈中的有效聯(lián)盟。這四種策略適用于從實(shí)驗(yàn)室到市場的時(shí)間線。
圖2| 先進(jìn)材料企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)投資階段。處于種子期的金融投資，投資者可以在此期間進(jìn)出自由，或者在較長時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破性技術(shù)的潛在價(jià)值。發(fā)展階段包括市場優(yōu)先化、制造業(yè)規(guī)模擴(kuò)大、監(jiān)管審批和補(bǔ)充性創(chuàng)新，時(shí)間跨度大。在此期間，企業(yè)可能會(huì)耗盡資金。先進(jìn)材料企業(yè)的發(fā)展階段往往超過了典型風(fēng)險(xiǎn)投資的發(fā)展階段。一旦一家企業(yè)獲得了第一批產(chǎn)品收入，它就有可能實(shí)現(xiàn)快速增長，并可能代表一個(gè)有吸引力的投資機(jī)會(huì)。圖片由來自Pangaea Ventures的Chris Erickson提供。
新材料加速器/孵化器。加速器項(xiàng)目-比如硅谷越來越受歡迎的YCombinator項(xiàng)目。大多數(shù)加速器接受商業(yè)化階段較短的初創(chuàng)企業(yè)，同時(shí)專注于網(wǎng)絡(luò)、營銷和商業(yè)指導(dǎo)方面。清潔技術(shù)和材料加速器是最近才出現(xiàn)的趨勢，它解決了材料企業(yè)所面臨的投資挑戰(zhàn)。它們接受商業(yè)化階段較長的初創(chuàng)企業(yè)，通常包括獲得技術(shù)設(shè)備和專業(yè)技術(shù)對接。先進(jìn)材料企業(yè)可以利用這種新型加速器來緩解技術(shù)和市場的不確定性的問題。例如，創(chuàng)新加速器CyclotronRoad，勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室和美國能源部的一項(xiàng)聯(lián)合倡議，為一批科學(xué)家企業(yè)家提供了長達(dá)兩年的機(jī)會(huì)，來減少其清潔技術(shù)創(chuàng)新理念的技術(shù)不確定性，利用勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的世界級設(shè)備和科學(xué)專業(yè)知識，由經(jīng)驗(yàn)豐富的科學(xué)家企業(yè)家指導(dǎo)，博士后基金提供資助。在荷蘭的Geleen，化學(xué)跨國公司DSM和馬斯特里赫特大學(xué)的設(shè)備和專業(yè)知識被用于新創(chuàng)建的智能材料創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練營，這是一個(gè)先進(jìn)材料商業(yè)化的三螺旋模型，由大學(xué)，制造業(yè)和政府之間的合作加強(qiáng)了生態(tài)系統(tǒng)方面的創(chuàng)新。Startupbootcamp智能材料的重點(diǎn)是指導(dǎo)科學(xué)家，企業(yè)家，并將他們和他們的技術(shù)與潛在的聯(lián)盟伙伴、客戶相匹配。在六個(gè)月的工作時(shí)間中，提供了一些資金以及工藝設(shè)備和規(guī)?；a(chǎn)設(shè)施。非稀釋性融資——例如通過小企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）計(jì)劃、國防高級研究計(jì)劃署（DARPA）或高級研究計(jì)劃署（ARPA-E）；)在美國和加拿大的加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)基金（SDTC）也可以幫助先進(jìn)材料企業(yè)開發(fā)樣品，減少技術(shù)不確定性，并對潛在的合作伙伴和投資者更有吸引力。
技術(shù)與市場匹配。早期的技術(shù)，市場匹配決策問題需要優(yōu)先考慮。一般來說，較大的公司可以由內(nèi)部團(tuán)隊(duì)通過戰(zhàn)略市場細(xì)分、客戶訪談和之后的市場選擇進(jìn)行可行性測試。由于小型企業(yè)在做出這種匹配決策的過程中擁有較少的資源、經(jīng)驗(yàn)和人際網(wǎng)，它們可以利用先進(jìn)材料孵化器的指導(dǎo)和網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)來獲得機(jī)會(huì)。麻省理工學(xué)院（MIT）院長RafaelReif提議建立“innovation orchards”-類似于三螺旋模型的材料加速器，但也可以包括非營利組織。以幫助將技術(shù)與市場相匹配，加快技術(shù)的采用，并進(jìn)一步對科研人員、企業(yè)家進(jìn)行商業(yè)化戰(zhàn)略培訓(xùn)。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家-企業(yè)家，如RobertLanger，他在技術(shù)和市場匹配方面擁有了很強(qiáng)的能力，這些能力可以被更廣泛地造福大家。政府還可以通過贊助網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)和資助項(xiàng)目，在促進(jìn)技術(shù)與市場匹配方面發(fā)揮作用。一些贈(zèng)款計(jì)劃（如SDTC的技術(shù)基金）有意要求行業(yè)合作伙伴最終成為聯(lián)盟合作伙伴或合資企業(yè)的客戶。如果企業(yè)根據(jù)其技術(shù)屬性、有利的行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和具有資產(chǎn)互補(bǔ)的聯(lián)盟伙伴，優(yōu)先考慮具有客戶效用的初始行業(yè)和市場應(yīng)用，那么它們將更具創(chuàng)造價(jià)值。在商業(yè)化周期中，開發(fā)未分化產(chǎn)品或未能將其技術(shù)與引人關(guān)注的初始應(yīng)用相匹配，這樣的初創(chuàng)公司還有漫長且艱難的道路要走。相反，有能力為客戶解決重大且緊急問題的公司，實(shí)質(zhì)上是在創(chuàng)造市場所需的吸引力。北京清華大學(xué)的一家分拆公司CnanoTechnology就是一個(gè)很好的例子，證明了這種極具吸引力市場的成功。CnanoTechnology的工藝創(chuàng)新使其能夠制造低成本、高性能的多壁碳納米管，從而能夠滿足鋰離子電池電極對更好、更便宜的導(dǎo)電添加劑的需求。該公司與電池制造商合作，并通過增值產(chǎn)品向價(jià)值鏈上游發(fā)展，在成立僅四年后的2011年，公司的銷售額就達(dá)到了數(shù)百萬美元。
明確價(jià)值鏈中的定位。材料技術(shù)代表產(chǎn)業(yè)鏈最上游創(chuàng)新，而將其商業(yè)化通常遠(yuǎn)離最終消費(fèi)者（圖1）。在一個(gè)或多個(gè)行業(yè)的價(jià)值鏈上進(jìn)一步向前整合，例如，成為汽車零部件供應(yīng)商，甚至像特斯拉汽車那樣成為汽車制造商，是高度資本密集。許多化工跨國公司都對一體化持抵制態(tài)度（因?yàn)檫@將讓它們與客戶產(chǎn)生競爭），只會(huì)以合資的形式考慮。汽車碳纖維就是一個(gè)例子，SGL集團(tuán)與寶馬集團(tuán)合資設(shè)計(jì)和開發(fā)碳纖維增強(qiáng)聚合物汽車結(jié)構(gòu)部件。如果零部件制造過程中存在技術(shù)不確定性，先進(jìn)材料企業(yè)可能需要將集成推進(jìn)零部件制造。CDT就是一個(gè)例子，他在向飛利浦證明自己可以生產(chǎn)有機(jī)發(fā)光二極管后，放棄了自己的制造戰(zhàn)略。事實(shí)上，大型跨國公司通常比新公司更善于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。先進(jìn)材料合資企業(yè)和跨國材料供應(yīng)商的合資企業(yè)，將合資企業(yè)的突破性技術(shù)與老牌材料公司在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以建立制造廠方面的大量專業(yè)知識相結(jié)合，來緩解市場風(fēng)險(xiǎn)從而將新產(chǎn)品推向市場。資助聯(lián)合產(chǎn)品開發(fā)是減少市場采用周期的另一個(gè)有效方法。專注于融資合作伙伴確定的特定產(chǎn)品有助于將價(jià)值鏈和監(jiān)管問題最小化，并在成功開發(fā)產(chǎn)品的情況下開發(fā)現(xiàn)有的市場。為了平衡價(jià)值鏈上正向整合的成本和回報(bào)，創(chuàng)新企業(yè)可以正向整合到脫鉤點(diǎn)，即知識可以被編碼的點(diǎn)，以及過程或產(chǎn)品中的技術(shù)不確定性不再是限制因素的點(diǎn)。公司可以采取一種組織形式，使他們能夠吸引更多的資金，分散風(fēng)險(xiǎn)，使他們能夠在不止一個(gè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中追求更好的商業(yè)化。風(fēng)險(xiǎn)投資還可以形成各種戰(zhàn)略聯(lián)盟，在價(jià)值鏈上建立影響力，并確保及時(shí)反饋以實(shí)現(xiàn)最佳產(chǎn)品開發(fā)。無論是在合資企業(yè)、技術(shù)許可協(xié)議還是其他形式的戰(zhàn)略聯(lián)盟中，這些伙伴關(guān)系都需要進(jìn)行戰(zhàn)略管理。
價(jià)值鏈中的有效聯(lián)盟。隨著跨國公司進(jìn)一步向開放式創(chuàng)新和外部企業(yè)冒險(xiǎn)邁進(jìn)，有效的聯(lián)盟伙伴關(guān)系對現(xiàn)有企業(yè)和先進(jìn)材料企業(yè)都具有重要意義。許可知識產(chǎn)權(quán)（IP）是許多此類伙伴關(guān)系的關(guān)鍵部分。雙贏聯(lián)盟合作伙伴關(guān)系的潛在戰(zhàn)略包括：根據(jù)使用領(lǐng)域、地理區(qū)域或特定時(shí)期，讓新材料企業(yè)或合資企業(yè)向跨國聯(lián)盟合作伙伴獨(dú)家許可廣泛的材料知識產(chǎn)權(quán)。排他性導(dǎo)致企業(yè)之間更自由地交換知識和隱性知識。將許可證限制在特定的前提或時(shí)間段有助于平衡初創(chuàng)新材料企業(yè)和跨國公司之間的權(quán)益，并更好協(xié)調(diào)它們的激勵(lì)措施。知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略對評估和良好的聯(lián)盟伙伴關(guān)系都至關(guān)重要。在伙伴關(guān)系和企業(yè)冒險(xiǎn)實(shí)踐的戰(zhàn)略時(shí)機(jī)方面，可以從生物技術(shù)和制藥行業(yè)吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。新材料初創(chuàng)企業(yè)還可以通過老牌企業(yè)的資助來獲得產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目上的收益。這是一個(gè)成功的戰(zhàn)略方式，加快上市時(shí)間，為已開發(fā)的產(chǎn)品創(chuàng)造一個(gè)現(xiàn)成的市場。
建議
先進(jìn)材料的創(chuàng)新能夠?yàn)樵S多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域創(chuàng)造廣泛的價(jià)值。雖然新材料或先進(jìn)材料商業(yè)化周期一般是漫長且不確定的，但有一些行之有效的戰(zhàn)略可以加快上市時(shí)間。我們在案例研究中的觀察和在加速先進(jìn)材料商業(yè)化國際峰會(huì)上收集到的相同意見，促使我們提出了四點(diǎn)建議，涵蓋了從實(shí)驗(yàn)室到市場的這段時(shí)間。首先，通過使用加速器或孵化器，利用資本資源幫助快速驗(yàn)證技術(shù)的可行性和實(shí)用性；其次，在技術(shù)驗(yàn)證方面重要的是通過客戶效用、行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和潛在的合作伙伴關(guān)系，讓技術(shù)與初始目標(biāo)市場相匹配；第三，有效的價(jià)值鏈定位，平衡潛在的價(jià)值，創(chuàng)新者的隱性知識與高資本要求，及價(jià)值鏈向最終消費(fèi)者轉(zhuǎn)移的阻力。第四，通過有針對性的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系進(jìn)一步降低市場風(fēng)險(xiǎn)，通過與激勵(lì)措施一致的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略來進(jìn)行管理。政府可以在創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)加速器/孵化器和早期非股權(quán)資金方面發(fā)揮作用，以支持新材料行業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和新產(chǎn)品開發(fā)。
來源：中國化工報(bào)