當幾乎所有同行都失敗,CubicPV頑強存活並將建設價值10億美元的工廠
我眼前的景象好像似曾相識。帶着這種感覺,我第二次按下了面前的門禁對講機。我感覺自己好像回到了過去的某個時間點上。這家太陽能初創公司的總部看起來與我十多年前去過的它的辦公室非常相似。
該公司的名字已從 1366 Technologies 改成了 ,新地址距離之前的地方大約一英里。除此之外,剩下的地方給了我一種熟悉感,直到我們談論的話題:氣候技術的繁榮。
清潔技術投資的激增始於 2006 年,當時硅谷的一些知名風險投資機構高調進入了這個領域。在我 2010 年第一次訪問期間,清潔技術投資仍然強勁,至少當時看起來是這樣。但一年後,它開始崩潰。
當時,水力壓裂技術的興起使天然氣變得便宜而富足,於是美國政府對清潔能源研究和部署的資助開始下降。與此同時,中國當時已經開始主導太陽能和電池製造業。等到 2011 年底,美國幾乎所有的可再生能源初創公司都已倒閉或處在倒閉的邊緣。
最終的“死亡名單”中包括太陽能電池製造商 和雄心勃勃的電池公司 等風光一時的公司,以及 advanced biofuels、innovative battery tech 和 solar power 等許多不太知名的初創公司。現在的我很想知道,在幾乎所有同行都失敗的情況下, 是如何生存下來的?
弗蘭克·範·米爾洛()帶我走進一間會議室,我不確定掛在牆上的太陽能電池板照片是不是我十年前看到的那個。他仍然是 CEO,只是看起來老了一些。
這也情有可原。在這 10 多年的低迷時期裡,幾乎沒有機會擴大它的太陽能電池硅片的生產工藝。但如今,這家由風險投資支持的公司突然迎來了命運的轉折。
圍繞清潔技術投資和製造業的興奮感又回來了,資金又開始流動了。表示,2022 年《美國通脹削減法案》爲美國國內太陽能製造業提供了強有力的激勵,這改變了一切。截至 2023 年夏天,美國已計劃新建約 44 家工廠,爲 的硅片提供了巨大的潛在需求。
(來源:ILLUSTRATIONS BY SELMAN DESIGN)
我們可以稱這股熱潮爲“清潔技術 2.0”。近年來,美國和其他國家在應對氣候變化的技術和基礎設施方面的公共和私人支出大幅增加。最近的一項分析估計,從 2022 年 7 月開始的 12 個月裡,美國的綠色資源投資總額達到 2130 億美元。
其中大部分支出用於建設風能或太陽能等可再生能源,支持電池和電動汽車製造,以及創建綠色氫能基礎設施。鉅額資金正在爲下一代技術創造潛在的機會,以滿足不斷擴大的市場。
對於像 這樣的初創公司來說,這意味着在經歷了多年的市場需求低迷之後,人們對其產品的需求突然之間變得幾乎無法滿足。該公司正在設計一座 10 億美元的工廠,以滿足美國太陽能產能快速擴張所需的硅片。
更重要的是,一個更大的太陽能製造基地可以爲這家初創公司的下一項創新提供利潤豐厚的未來市場。它正在開發一種新型太陽能電池板,在吸收陽光方面比傳統的硅電池板效率高得多。
硅谷和世界各地的風投機構都重點關注上了新型催化劑和電極的前景。太陽能電池的創新似乎不再是一項失敗的事業。
初創企業正在吹噓其在儲能、無碳化工、鋼鐵和水泥生產工藝方面的全新技術。投資者正冒着數十億美元的風險,在擴大地熱能、聚變反應堆和從空氣中捕獲二氧化碳等新興技術的規模上下注。
這些被稱爲“深度”或“硬核”技術的創新,以及基於科學和工程進步的產品和工藝,可能對應對氣候變化至關重要。
儘管過去幾年,人們在部署太陽能和風能等相對成熟的可再生能源方面取得了顯著進展,電動汽車銷量也在迅速增長,但對清潔技術的投資仍存在巨大差距。
國際能源署在 2023 年秋季發佈的最新報告中估計,要實現 2050 年氣候目標所需的減排量,其中約 35% 將來自尚不滿足商用要求的技術。
尤其是經濟發展的關鍵工業部門,基本上還沒有被減排技術覆蓋。近三分之一的碳排放來自用於製造鋼鐵、水泥、化學品和其他商品的工業過程,僅混凝土一項就佔全球排放量的 7% 以上,鋼鐵生產佔 7% 至 9%。
清理這些行業需要幾乎無限量的廉價、穩定和易於獲得的無碳能源。
這些領域的減排進展離不開新的基於科學的創新。這就是風險投資支持的初創公司發揮重要作用的地方。在過去的幾十年裡,能源、化學品和材料等行業的大型工業公司幾乎放棄了對新技術的研究。
依靠像這樣的工業巨頭創造關鍵的新技術並將其分拆爲盈利業務的日子已經一去不復返了。儘管政府和大學爲研究提供資金,但在將有前景的實驗室發現轉化爲可持續的商業模式方面,風投機構支持的公司正變得越來越重要。
許多這樣的初創公司現在正迅速走向商業化,在工業脫碳和採用全新能源上邁出了第一步。但這些初創公司仍然面臨着十年前清潔技術革命 1.0 所面臨的一些問題。
將物理科學和工程上的學術進步轉化爲商業業務是一個充滿風險的項目。它通常要求初創公司在相對較大的規模上建造所謂的示範工廠,以測試它們的工藝是否能在實驗室之外完成,是否足夠高效,足以與現有技術競爭。這既危險又昂貴。
然後,如果一切順利,那些將新能源或低碳工藝商業化以生產混凝土或鋼鐵的初創公司,還要面臨低利潤、成熟的市場。他們必須經常與經過幾十年優化的成熟流程競爭。
這些昂貴而耗時的商業化階段通常被稱爲“死亡谷”,而氣候技術初創公司必須在獲得任何可觀收入之前生存下來。清潔技術 1.0 中很少有初創公司能夠跨越這一階段。
那麼問題來了:今天這些雄心勃勃的初創公司,能成功地擴大它們的技術規模並跨越“死亡谷”嗎?
這些剛剛起步的、由風險投資支持的公司首先要證明它們的技術在商業規模上行之有效。如果成功了,他們還將面臨更艱鉅的挑戰,即如何對巨大的能源和工業市場產生影響,還有如何與老牌公司合作,讓這些行業更加清潔。他們能活下來嗎?
重生
壞消息是,這類風險投資支持的初創公司並沒有太好的歷史紀錄。從 2006 年到 2011 年,當該行業的絕大多數公司都灰飛煙滅時,風險投資機構在清潔技術初創公司上投入了約 250 億美元。
這些風投損失了一半以上的資金。這對那些我們現在稱之爲硬核科技初創公司的公司來說尤其糟糕。對新型太陽能電池、先進生物燃料和新型電池化學物質的投資回報率僅爲 16% 左右(每一美元的投入換來 16 美分)。
在這十年剩下的大部分時間裡,投資者都保持低調。隨着清潔技術的投入少到可憐,面向消費者的基於軟件的企業(比如 和)開始騰飛。
人們普遍認爲,基於科學和工程的清潔技術進步過於昂貴和高風險,無法擴大規模。用於清潔技術的風投比例從 2008 年的 8% 以上下降到 2016 年至 2020 年間的 3% 左右。
然而,在 2022 年美國的法案通過之前,隨着世界各國政府增加相關支出,越來越多的公司制定長期減排目標,風險投資者就已經開始重新關注起氣候技術的巨大潛在市場。現在的市場是真實的、不斷增長的,而不是投機的。
十年前創新電池初創公司面臨的電動汽車市場很小,但今天隨着電動汽車銷量的增長,市場對更便宜、更強大的電池有着巨大的需求。同樣,隨着更多可再生能源的部署,我們對電網存儲的需求也在增長。隨着公司承諾減少碳污染,我們對更清潔的工業流程的需求也越來越大。
然而,氣候技術近年來的發展軌跡並不是一條直線。根據美國國家風險投資協會的數據,2013 年美國對清潔技術初創公司的風險投資僅爲 20 億美元,到 2021 年這一數字飆升至近 300 億美元。
然後,就在事情開始升溫的時候,通貨膨脹和由此導致的利率上升開始使借貸變得昂貴。2022 年,普通風險投資市場開始崩潰,氣候技術投資緊隨其後。市場情報公司 報告稱,2023 年上半年,對氣候科技初創公司的投資比 2022 年同期下降了 40%。
但深入研究這些數字,我們會發現一幅喜憂參半的畫面。 表示,一方面,投資在 2023 年秋天的末尾(第三季度)開始回升。
儘管在 2023 年上半年,資金總體上變得更加難以獲得,但一些公司,尤其是在美國“通脹法案”青睞的市場,如綠色氫能、電池、太陽能和空氣中的碳捕獲,仍在籌集大量資金。
根據麻省理工學院分拆出來的“硬核科技”風險投資機構 的最新數據,2023 年上半年,風險投資對從事工業化學品、材料和碳捕獲的初創公司的投資實際上比 2022 年同期有所增加,幾乎處於 2021 年的水平。
然而,對於一些初創公司來說,已有的現金可能已經枯竭,這開始考驗它們的可持續性。而最初的一些倒閉事件可能會讓人們想起“清潔科技 1.0”時期的泡沫破裂。
但對許多其他人來說,金融領域的衰退只是一次最新提醒:氣候技術投資也不能免受經濟波動的影響。
如何將變革性的技術商業化?這是那些風險投資支持的初創公司 15 年前面臨的根本挑戰,如今依然存在。新穎、高級的技術是不夠的;一個針對明確市場的明確計劃仍然是生存的關鍵。美國雪城大學的經濟學家大衛·波普()問道:“這些技術的商業化路徑是什麼?”
他將清潔技術 1.0 時期初創公司的倒閉主要歸因於,競爭激烈的大宗商品市場對清潔技術(產品)缺乏需求。他說,這個商業難題如今仍然存在:“我有點好奇,從五年後回過頭來看,我們是否會把今天看作是另一個清潔技術泡沫。”
新資金,老問題
2016 年,麻省理工學院能源倡議組織()對清潔技術 1.0 進行了一次事後分析,在這個頗具影響力的分析中,幾位研究人員分析了問題所在,並得出結論,風險投資是“清潔能源創新的錯誤模式”,並將責任歸咎於風險投資者試圖獨自資助初創公司度過“死亡谷”的失敗嘗試。
簡單地說,風險投資公司很快就沒有錢和耐心了。該報告的結論是:“該行業需要一套更加多樣化的參與者和創新模式。”
好消息是,資助清潔技術的投資者類型已經變得更加多樣化。可以說,最大的區別在於風險投資不再是單打獨鬥。
由於可再生能源和工業脫碳的巨大潛在市場,其他類型的投資者對資助昂貴且有風險的擴大項目規模的興趣越來越大。
這些投資結構中的許多,包括對衝基金、公司、成長型投資者,甚至是富有的個人,都可以很容易地開出 1 億或 2 億美元的支票,而今天,他們爲一系列示範工廠提供了大部分資金。
風投公司 的普通合夥人馬修·諾丹()表示:“現在有新一代投資者,他們的全部業務就是爲首次部署到第 n 次部署提供資金。這在以前是不存在的,許多(早期)公司都是在這裡死去的。”
新的投資者包括鋼鐵、化工和混凝土等行業的公司,這些公司正在爲向低碳工藝的長期轉變做準備,這種轉變無法避免。
這些公司通常由其風險投資組織領導,如鋼鐵製造商 和總部位於泰國曼谷的 ,正在用融資和工程專業知識支持其業務領域的初創公司。
雖然人們有時對他們投資氣候科技初創公司的承諾持懷疑態度,但資金投入是真實的,他們爲新技術帶來的時間和專業知識也是真實的。
儘管如此,麻省理工學院 2016 年報告的作者之一、現任 氣候投資人弗朗西斯·奧沙利文()表示,初創公司的融資方式仍然不健全。說,現在的問題是,這些錢分散在幾種不同類型的階段中。
有大量資金流向處於早期的創業公司。銀行和機構投資者也有充足的資金用於成熟技術,即所謂的基礎設施支出,如建造新的風力或太陽能發電設施。但用於關鍵的“增長階段”的資金(用於新技術示範),相對較少。
在剛剛完成的一份報告中,和他在的同事戈庫爾·拉加萬()計算出,2017 年至 2022 年間,美國和歐洲私人投資者爲廣義上的能源轉型籌集了 2700 億美元。
約 1200 億美元流向了處於早期階段的風險投資支持的公司,另有 1000 億美元用於後期的基礎設施支出,只有大約 500 億美元用於所謂的增長階段。
說,需要重視的地方是爲擴大有風險的新技術提供資金,在這個階段,初創公司會發現他們的創新技術是否真的有效且經濟。
這意味着,許多備受重視的早期氣候科技初創公司,可能會因沒有明確的前進道路而陷入困境。說,這是工業脫碳的“最重要的障礙之一”。
不再“漂綠”
除了融資,在實現工業脫碳的道路上還有其他根本障礙。其中最主要的是,初創企業需要了解大型製造過程的挑戰。
英國倫敦帝國理工學院金融學教授、Deep Tech Entrepreneurship 創業研究所創始人拉瑪那·南達()表示,清潔技術 1.0 時代的許多風險投資者來自互聯網企業,他們用“對待的軟件公司方法對待那些顯然不做軟件業務的公司”。
他說:“我認爲,清潔技術 1.0 泡沫破裂帶來的重要教訓是,工業的運作方式與軟件不同。”首先,他說,“在我們建造耗資巨大的大型示範工廠之前,我們真的不知道某些東西是否會起作用。”
指出,即使新技術奏效,初創公司也經常面臨想要規避風險的工業客戶,他們在現有設備和工藝上投資了數億美元。
他說:“他們不想做的是放棄所有這些,跳到一個新的過程中,卻發現 10 年後出現了一個沒有人預測到的意外後果。”
說,一種有前景的方法是開發可以選擇性地添加到現有生產操作中的組件,將風險降至最低。他表示,與其希望完全接管鋼鐵製造的整個行業,不如問自己:“你能成爲製造過程的一部分嗎?你能融入現有的基礎設施嗎?”
他說,從實踐的角度來看,這通常意味着提供模塊化解決方案,現有的工業公司可以在干擾相對較少的情況下加入到他們的過程中。
以 公司爲例,這是一家希望轉型全球鋼鐵製造業的初創公司。該行業幾乎佔全球碳排放量的十分之一,並在全球許多地區迅速增長。
該公司的目標是用電化學工藝取代該行業標誌性的高爐,一種將鐵礦石轉化爲純鐵的設備,而這是鍊鋼的第一步。
這是一個聽起來荒謬而大膽的目標:取代一項有百年曆史的技術,而且這項技術支撐着世界上最大的工業之一。
公司的戰略是努力讓鋼鐵製造商儘可能容易理解這一轉變。該公司業務發展負責人亞當·勞維爾丁克()表示:“我們不會擁有和經營鋼鐵廠。”
相反,它計劃出售電化學裝置和相關技術的許可。這些裝置被設計成高爐的簡單替代品,從電化學電池中流出的液態鐵就像從高爐中出來一樣,可以用同樣的設備處理。
表示,與包括 在內的行業投資者合作,使這家初創公司能夠學習“如何將我們的技術整合到他們的工廠中,如何處理進入我們系統的原材料、金屬產品,以及如何將下游整合到他們已有的流程中。”
這家初創公司的總部位於波士頓郊外的一個商業園區中,遠離任何鋼鐵製造業,但這些天來,它吸引了該行業的客戶。
這家初創公司在那裡建造了一個示範用電化學裝置,有一個大型熔爐那麼大,是有意爲那些潛在客戶設計的。
如果你無視它旁邊成捆的電纜,以及周圍成箱的電氣設備,你很容易忘記這個裝置在標準鍊鋼過程扮演了什麼角色。這正是 公司所希望的。
該公司預計到 2025 年或 2026 年將有一個工業規模的裝置投入使用。這個期限是關鍵,因爲 公司指望着許多大型鋼鐵製造商做出的到 2050 年實現零碳排放的承諾。
考慮到高爐的平均壽命約爲 20 年,這意味着,隨着鋼鐵製造商即將提出新的長期資本支出計劃,這項技術要在 2030 年前準備好發放許可。
說,但即使是現在,對綠色鍊鋼工藝的需求也在增長,尤其是在歐洲,它的售價比傳統產品高出幾百美元/噸。
這就是當今許多初創公司所依賴的清潔技術蓬勃發展的市場。 合夥人邁克爾·科爾尼()表示,最近企業對脫碳的承諾,以及美國通脹削減法案和其他聯邦支出舉措,正在“以前不存在”的市場中創造巨大需求。
然而,一個未知數是,在尋求轉變其核心業務和實現其公開目標的方法上,企業能做到多麼積極和堅定?說,資助一個小型試點項目很好,但“如果你無意擴大這些項目,這看起來更像是漂綠。”
他說,看着哪些公司從試點工廠轉移到全面的商業設施,你就知道“哪些公司真的很認真”。說,拋開對“漂綠”的擔憂不談,讓這些大公司參與向清潔技術的過渡至關重要。
針對那些不願與污染嚴重行業中的公司合作的風險投資家和初創公司,風險投資公司 的合夥人蘇珊·斯科弗()提供了一些建議:克服它。
“我們需要與他們合作。這些大玩家都有重要的知識,我們需要這些知識才能實現變革。因此,雙方都需要尊重彼此。”她說。
很多時候,投資者會出現一種態度:我們不想這樣做,因爲這是在幫助這些污染嚴重的行業。但她說,現實是爲這些行業尋找節能或使用更清潔技術的方法“可以在短期內產生最大的影響”。
運氣好
人們很容易忽視清潔技術 1.0 的歷史。那是十多年前的事了,現在有了新一代的創業公司和投資者,有更多的資金,還有更廣泛的融資選擇。而且我們也變得更精明瞭。
但忽視過去的失敗是錯誤的。依賴於科學和工程進步的氣候技術,其商業化的挑戰仍然存在:它們不僅成本高昂,擴大規模有風險,而且你的目標是在以低利潤商品爲特點的成熟市場競爭。
儘管一些硅谷支持者可能會宣稱,經濟狀況並沒有改變。
今天許多令我們非常興奮的技術都可能會失敗。儘管數十億美元流入了綠色氫氣和直接空氣捕獲,但這些技術仍然具有高度的投機性,可能過於昂貴,無法獲得競爭力。核聚變可能永遠不會成爲一種有效的能源。
一些寄希望於綠色水泥或鋼鐵的初創公司可能會在幾年內消失,就像 2010 年左右的先進生物燃料初創公司一樣。
這甚至還不包括近年來獲得資金的、大量具有非美國本土技術的早期創業公司,它們只不過是沒有明顯市場需求的實驗室產物。
清潔技術 1.0 泡沫帶來的教訓很簡單:氣候技術初創公司的生存取決於大型和不斷擴大的市場對其發明的需求。
以這家給我一種似曾相識的感覺的公司爲例。多年來,1366 Technologies(於 2021 年更名爲 )一直在尋找改進太陽能製造的方法,開發一種製造太陽能電池支柱晶圓的新方法。
但幾乎所有的晶圓生產都是由中國製造商在中國完成的。在沒有買家購買晶圓的情況下,1366 Technologies 在 2010 年代的大部分時間裡都在等待時機,取得技術進步並積累專業知識,多虧了耐心的風險投資者才得以生存。
終於等到了 2022 年的美國氣候法案,這家初創公司的前景一夜之間發生了變化。說,隨着美國太陽能製造商競相提高產量,美國國內的硅片供應可能成爲瓶頸。
突然間, 的創新有了巨大的潛在市場。“我想說這都是策略。”說,“但是,你知道,我們只是運氣好。”
即使公司確實吸取了過去的教訓,不斷變化的政治風向也可能再次破壞當今氣候技術投資的“運氣”。
“通脹法案”沒有拿到衆議院和參議院共和黨人的一票。如果共和黨贏得了 2024 年的美國總統選舉,他們可能會試圖終止大部分資助。
在英國,其首相最近提議削弱該國的氣候政策,以減緩其綠色能源轉型。在經濟困難時期,其他國家對新清潔技術及承諾的態度也出現了搖擺。
在最近的一篇論文中,雪城大學研究人員將清潔技術 1.0 的許多困境追溯到了 2010 年初,一場幾乎被遺忘的參議院選舉。
新選上的人在國會否決了一項全面的氣候法案:沒有法律上規定的碳定價,許多風險投資者對清潔能源初創公司失去了興趣。
如果類似的政治轉變再次發生,對急需的創新來說可能是一場災難。清潔技術 1.0 的崩潰對風險投資者的錢包造成了揮之不去的損害。
更大的危害是,那些曾經擁有很有前途的技術的初創公司倒閉了,包括更高效的太陽能電池、由更豐富的材料製成的電池和更清潔的燃料。
這些失敗傷透了一代清潔技術企業家和投資者的心。從大學實驗室中涌現出的聰明的新想法幾乎毫無用武之地。
風險投資支持的初創公司通過將激進的新進展轉化爲可持續的業務,以期在能源轉型中可以發揮的關鍵作用被打碎了。氣候技術創新進入了長達十年的寒冬。
我們不能再失敗了。我們迫切需要新的進展。但與此同時,圍繞這些初創公司的技術的樂觀情緒需要緩和。我們離解決氣候危機還有很遠,還需要很多突破。
今天的創業公司只是創建清潔經濟的更大努力中的一部分。投資者和創始人需要學習如何融入這項龐大的事業,並更多地意識到他們面臨的限制和侷限性。
硅谷投資者的狂妄自大導致了清潔技術 1.0 泡沫的破裂,這種狀態需要加以遏制。
對於許多風險投資者來說,(支持)氣候技術是一種心態和尚未證實的商業模式。但一些人,包括許多經歷過清潔技術 1.0 的人,已經從過去的失敗中吸取了教訓。
隨着學術實驗室取得的顯著技術突破越來越多,擁有更多金融工具的投資者已準備好將這些突破轉化爲可行的商業模式。
這一次,他們充分意識到了這需要時間和金錢,以及承受風險的意願。如果運氣好的話,他們有望成功。
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排版:劉雅坤
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