2009年有80%的在华风险投资者将清洁技术列到了投资目录表上,但真正从中获益者寥寥无几。那些慕名而来的掘金人很快发现,没有比这更繁芜、庞杂和令人束手无策的行业了。
即使全球变暖的警告已经深入人心,从务实的执政者角度看,任何一种外表光鲜的新能源都远没有煤炭和石油更廉价、稳定和优质;同样,任何一种节能方案,其节省的能源消耗费用,也大都无法与其投入相提并论。在当下的中国,这仍将是一个有政策依赖症的行业,其考验的是执政者的道德选择,是国与国之间的利益博弈,是投资者和创业者揣测上意的功力。对于投资者而言,必须自问:这是一个真实的市场吗?
但若止步于对政策不确定的畏惧,你将失去搭上一次商业大变革的机会。2010年,金融危机正将新能源从北欧国家的狭窄地域逼出,使之成为全球范围内的国家竞争战略。
本刊选取了4个创新型清洁技术公司。它们并不依靠政策就可以实现商业化生存,它们证明:在清洁技术领域,大麻烦=大机会。但抓住机会并不一定依赖多么颠覆性的技术,而是需要打破不同行业之间的壁垒,融会贯通地解决问题。甚至,它们都自己研发、设计了一条全新的产业链,以及这条线上的所有机器设备。事实上,在这个方兴未艾的行业里,机会和诱惑之多难以想象,秘诀在于:要从那些无需政策即能盈利的点切下去,一旦走错路,创业者很难再有翻身机会。
你会看到:嘉博文如何把垃圾围城与生态农业连接到一起;普能是如何选择了一个“最适合”充当中国新能源蓄水池的电池路线;在外表不够性感的传统重工业领域,神雾以专注打开了一个全新的市场;在人们视线之外的西北荒漠,毛乌素反而正在摆脱困扰生物质能的痼疾。
凭借对中国最古老活动的创新性应用,吴道洪证明了传统产业才是清洁技术的真正用武之地。
高炉魔术师
想必你对化学课上对燃烧的定义—一种发光发热的剧烈的化学反应—还有印象,但这种被人类使用了数万年的能源却存在一种最大的浪费:至少有一半的热量白白流失到空气中。在北京神雾集团董事长吴道洪看来,如果能把燃烧过程中的热量全部利用,在工业生产中必定能产生巨大的节能效益。
为此,燃烧专业博士后吴道洪发明了一种名叫“蓄热式烧嘴”的新技术,这是一种高效的燃烧技术,可以让燃料充分燃烧,同时阻止燃烧产生的热量排放到空气中,最终可以达到节能30%至70%的效果,且还能减少二氧化碳和烟气中氮氧化合物的排放。这个技术原理在1980年代被英国人发明,1990年代被日本政府视为革命性的燃烧技术,1999年,吴道洪运用这一原理发明了蓄热式烧嘴技术。其创新之处在于将这一技术原理变成了现实的产品,这一颠覆式燃烧产品的所有环节—燃烧器、蓄热材料、换向阀门、控制系统等关键零部件都由吴一手设计。
一直以来,人类进行燃烧主要通过三种方式:一是和做饭一样的传统燃烧方式,燃烧产生的50%的热量都流入空气中;二是采用了余热回收装置的燃烧器,但需进行专门的设备投资;而吴道洪要做的,正是第三种方式—完全改变燃烧炉的设计原理。“就是用蓄热材料,把本来要随着烟气排放掉的热量蓄集起来,然后在下一个周期,再把热量打入回去,让燃烧更彻底。”吴道洪告诉《环球企业家》。
与风电、太阳能等其它清洁技术产业需要长达十年的回收期不同,燃烧节能具有立竿见影的经济效益,并不需要依靠国家补贴生存。“回收期最快的仅3个月,最慢的也才两年”。因此,吴道洪决定将这项实验室的技术进行商业化的运用。
吴道洪的选择暗合了中国减排的大势。去年,中国公开承诺到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。事实上,相比风险投资基金追逐的可再生能源,世界工厂的传统工业才是真正实现碳减排的主战场。更退一步而言,传统制造业的能耗占制造成本随着中国能源价格体系改革水涨船高,其降低能耗的商业驱动力越来越强劲。
产业化
吴道洪的经历可谓简单:本科学习导弹燃烧,硕士学习火箭燃烧,博士学习飞机燃烧。吴痴迷于做试验,但并非两耳不闻窗外事,他在博士后期间就利用所学的燃烧技术为几家公司的锅炉进行了改造,从而赚得了几十万元的第一桶金。毕业后吴就创办了神雾公司,因此,他称自己“没有打过一天工,天生为燃烧而来”。
彼时,中国钢铁产业正在迅速地扩大产能,高耗能的产业特点意味着巨大的燃烧节能空间。吴道洪决定将目标市场锁定在钢铁行业,但要说服并不爱冒风险的国有企业领导人采用其节能技术,这并不容易。吴道洪向《环球企业家》回忆,10年前其第一个敢吃螃蟹的客户是邯郸钢铁,其决定花200万元让神雾为其进行燃烧节能改造,当时主管的工程师王义芳现在已经成为全国最大的钢铁企业河北钢铁集团的董事长,“现在我们又在探讨一个更大更新的节能建设。”吴说。
现在,蓄热式烧嘴技术已应用于全国90%以上的蓄热式加热炉中,其中包括宝钢、鞍钢在内的中国90%的钢铁厂商,每年产生节能经济效益20亿元以上,减少二氧化碳排放500万吨以上,神雾集团的销售额也从1999年的70万元增至2008年的近30亿元。这还仅仅是为占钢厂耗能20%的环节消减三成能耗的价值,吴道洪的技术团队希望,最终能实现让炼铁锅炉(占钢厂总能耗的79%)节能30%。
作为一个新行业的先行者,吴正面临越来越激烈的竞争,即使是推动其公司产品的革新(需要大量燃烧研究和试验支撑),需要的技术研发也是吴道洪一人远远达不到的,于是他每年都将利润的15%用于研发,“民营企业很难获得国家的科研投入,只有自己投入,这些年投了2亿多在实验室上。”吴道洪说,这使得神雾拥有领先的核心技术研发团队,取得了40多项技术专利,让产品得以不断的更新换代。技术研发优势让神雾获得了一定的技术壁垒,但同行的模仿复制仍在不断蚕食神雾以国有钢铁企业为主的市场份额,现在,在较为基础的轧钢加热炉领域,二三十家同类竞争者占去了50%的市场份额,神雾占有剩下的50%市场份额。
对于想要将燃烧节能技术大规模商业化的吴道洪来说,单纯在实验室的技术研发上领先还远远不够,如何将实验室技术“变现”成为大规模的产业化商品,成为主要障碍。这也是整个清洁技术领域里共同的难题,要想晋升少之又少的“赚钱”行列,这几乎是所有创业者的一道门槛。
2005年,神雾收购了属于石化系统的华福工程有限公司,2007年,又收购了江苏省冶金设计院,吴道洪告诉本刊,神雾未来还会继续收购国内外的大型设计公司,“如果不收购,我们所有的发明都没有人去实施。”吴道洪说,神雾的一大特点就是技术创新、后续研发和工业应用三者并重,技术和应用的衔接度高。
在从实验室到商业化的飞跃中,最大的不确定性就在于产品的可靠性和安全性,为此,最近神雾集团买下一百多亩土地,正在建设一座上万平米的中试实验室。与基础实验室不同,中试试验室距离产业化更近,试验的可靠性更好。“在燃烧领域还没有这么大的实验室,我们现在有1400多个技术研发人员,门槛更高。就像天津有上千家企业在做自行车,但是要做飞机,全世界可能只有五六家能做。”吴道洪告诉《环球企业家》,再过半年神雾的中试实验室就全部建成,届时神雾有望将燃烧节能技术应用于钢铁行业之外的石油化工锅炉、垃圾焚烧锅炉、火力发电锅炉、冶金机械锅炉、民用锅炉、煤炭气化锅炉、民用灶具等多个新领域的技术成果。
而这些针对不同市场的锅炉设计的燃烧节能技术,正是吴道洪认为神雾在行业内树立的真正竞争门槛所在。三年前,神雾的销售收入90%都来自于钢铁行业,而今年这一比例却降到了20%,新开辟的石油化工行业的市场份额则上升到了40%。神雾预计,蓄热式高温空气燃烧技术在这些行业中的市场容量将高达2500亿元以上。
但随着业务量的增大,一个弊端也开始显现:神雾90%的业务都是工程总包,前期资金需求非常大,按照平均一座锅炉改造投资在1000万到2000万计算,几十个项目同时进行就需数亿资金。
这是风险投资者介入的绝佳时机。2007年,神雾开始第一轮私募,获得北控集团、高盛等投资机构共5.8亿元人民币投资,2009年,神雾的第二轮私募又获得软银中国上亿元的资金支持,“这些融资主要还是用于研发投入。前几年发展比较慢,是因为没有外部融资。”吴道洪告诉《环球企业家》,预计公司将在今年七八月份在国内主板上市。
残羹工程
以创新的微生物技术连通垃圾处理与生态农业,嘉博文从超级城市的大麻烦中抓住了大机会
巨大的垃圾山、触目惊心的填埋场以及臭气熏天的泔水猪养殖场,构成了垃圾围城的骇人场景——北京这座超大型城市每天产生的1.84万吨垃圾,只有1.04万吨能被及时处理,其中最令人头疼的是1600吨的餐厨垃圾,如果被焚烧发电,这些滴水的垃圾会影响整个焚烧效率;如果被送到泔水养猪场,则直接危害到城市的食品安全。在全国,这一数字接近4万吨,而且每年以10%的速度递增。
但若给这些餐厨垃圾施以“魔法”,令人头疼的“汤汤水水”就变身成高蛋白含量的生物肥料和饲料,用这些肥料种植的草莓还连连获得“全国草莓大会”的一等奖,听起来似乎有些不可思议,“这都有赖于微生物技术,在此基础上我们构建了一条产业链,使餐厨垃圾具有了商业价值。”北京嘉博文生物科技有限公司CEO于家伊告诉《环球企业家》。
从餐厨垃圾中掘金的生意可谓恰逢其时。2009年广东番禺垃圾焚烧发电厂选址事件在全国引发了对垃圾焚烧发电这一主流垃圾处理方式的抗议潮。基于此,能将垃圾中最顽固的餐厨垃圾变废为宝,不仅是一个“生意”,也契合了解围垃圾围城的政府需求。2009年11月,青云创投投资嘉博文1170万美元。这已不是嘉博文第一次“俘获”创投资金,2007年1月,高盛集团、康地集团、上海光明食品集团就共同注资嘉博文1.65亿元。
嘉博文的秘密武器是其自主研发的BGB高温复合微生物菌,其以餐厨垃圾等有机废弃物作为培养基,进行高温好氧发酵后,可产出高营养、高活性、高能量的活性微生物菌群;再将其加工成生物饲料和生物肥料,最后应用到生态农业和畜禽、水产养殖业中去。
由此,嘉博文构建了一条从“餐桌—嘉博文(垃圾无害处理)—有机肥料或有机饲料—果园、养殖场—餐桌”的全新产业链,横跨了餐厨垃圾处理、微生物技术以及农业生产三个不同的行业。这其中的每个领域都有大量的专门公司,嘉博文可能不是每一个行业里做得最好的,却可能是唯一一家打通行业壁垒、形成规模效益的公司。
这遵循了清洁技术领域的一个规律,即商业模式的关键往往不是颠覆性的技术,而是取决于能否沿着准确的路线,打通不同领域的壁垒,聚集资源解决一个问题。在嘉博文的产业链里,收入来源分三部分:餐厨垃圾处理费、饲料等有机农业生产资料收入和有机农产品的收入,其中饲料、肥料等有机农业生产资料的收入占到绝大部份,2009年,嘉博文实现销售收入近1亿元,首次实现了盈利。在清洁技术领域,大多数的公司收入来源都依赖政府的处理费或者政策性补贴,这不仅难以形成商业驱动力,还给政府以沉重负担。在这样的产业现实下,不仅将垃圾处理得“无害”,还能从中获利,成为嘉博文从垃圾处理泥沼中突出重围的关键。
跨界
听上去美好的故事在最开始却完全从最基础环节做起。比如,于家伊他们不得不自己设计、生产BGB反应炉等所有设备—嘉博文面对的几乎是一个需要重新设计的行业。
事实上,将餐厨垃圾作为培养基生产微生物菌群的做法在日本已经存在,但却没有针对中国人饮食习惯中高油分、高盐分等特点而研发的微生物菌群,如何研发一种针对中国餐厨垃圾的微生物技术,是于家伊的首要难题。不仅如此,这位动物营养学出身的女性管理者非常清楚,要将含有乙肝等传染病病原微生物的餐厨垃圾变为生物饲料和肥料,还必须解决消灭所有有害病菌的问题。
2004年,于家伊进入嘉博文公司的前身北京爱美思环保公司,当时这家定位于餐厨垃圾的减量化处理的公司正面临生存压力,于家伊和另一位投资者将其商业模式进行了彻底的改造。经过近两年的技术研发,嘉博文研究出了具有自主知识产权的BGB高温复合菌。这一产品的创新点在于能够在75度左右的高温实现生物发酵,而在这一温度绝大部分有害菌都无法存活。
这仅是达到“无害”的最基本标准,嘉博文通过选取自然界生命活力和增殖能力强的生物菌种,最终产出了高营养、高活性、高能量的活性菌群。在嘉博文位于北京上地的处理站里,浮着红油的剩饭剩菜被一桶桶的倒进一个密闭的BGB生化处理机装置里,再加入一小袋嘉博文的生物菌剂,8个小时以后,从生化处理机里倒出来的物质完全变了样:看起来如同干净的细小木屑,用手抓起来质感颇为柔软,还冒着腾腾的热气。
以此为原料,嘉博文可以生产有机肥料或饲料。采用嘉博文生物肥料的草莓、苹果等果品的含糖量、产量、优品率等指标均远超传统产品。与普通的化肥不同,生物肥料和饲料在中国的农业生产中运用极少,因其每吨8000到1万元的高昂价格而难以走入寻常农家,即便使用也非常有限。而嘉博文制造的生物肥料,因其原料来源几乎“零成本”(大部分来自政府的配送),售价仅在4000元/吨左右,且效果明显,这使嘉博文迅速进入中国微生物菌剂产量的最大制造商行列。
技术问题仅仅是第一步。从前端的微生物技术研发,终端的生化处理机设备的制造,到后端的农业生产效果,嘉博文的产业链横跨了多个行业,这成为其核心竞争力所在。横跨了数个性质迥异行业的团队成员在思维方式、做事风格等方面完全不同,这对于家伊这位CEO提出了管理和整合的挑战。在嘉博文的团队里,有由普通农民转化而来的一线操作员工,有做工程设计的工程师,还有更为尖端和神秘的微生物技术专家,在创业之初,三者碰撞出的经常不是火花,而是摩擦。
为了统一管理,于家伊需要农业部门编制详细的年度月度计划,这遭到了农业团队的反对,“他们跟我说,你不懂农业的东西,你让我们按工业化的方式编制是不行的。”嘉博文财务总监张雪回忆;而在研发生产工艺时,工程运营的工程师希望成本最低,但是降低成本后却又达不到农业生产资料的标准,为此,习惯于标准化思维的机电一体化工程师便和经验主义思维的农业团队发生矛盾。“这需要有人拍板。”于家伊说,“我要把农业语言变成管理人员和工程人员听得懂的语言,不然大家都两个频道讲话,谁也听不懂。”这种磨合的状态持续了2年多。
最终,嘉博文花了6年时间完成了产业链的贯通,由于这是一个完全创新的企业和产业链,加上农业的行业特性,创业者需要忍耐的寂寞期也非常漫长。
现在,嘉博文正在南京、成都、上海等地复制北京的成功经验,目标市场为具有大都市农业的国内9个一线城市。但该商业模式的唯一制约在于,前端的餐厨垃圾收集和建设处理站环节必须依赖于地方政策的立项支持,“扩张的速度比我们想象的慢一些,因为政府申请审批程序比较复杂,平均需要1年左右。”于家伊说,而现在的解决方式是,用后端看得见的优秀种植和养殖成果,来推动地方政府进行前端的处理站建设。
中庸之道
解决新能源不稳定的众多方案中,普能的选择既不最先进也不是最廉价,却或许是最合适的
最近,在新能源业界流行着这样一个笑话:那些大规模屹立于中国西北荒漠、造价昂贵的巨大“风车”,有的不仅不能发电,甚至还沦落为耗电的超级“风扇”。原因在于中国至少三分之一的风力发电都难以并入电网,有些电场为了掩盖这一事实,在迎接上级视察时就临时接入电源使其转动。
风电时有时无的不稳定性是并网难的瓶颈所在。据预计,2020年中国风电装机将膨胀5倍至1亿千瓦。如何与如此大容量的不稳定电力进行配套,成为横亘在清洁能源与巨大的电力需求之间的鸿沟。在中国于2009年晋升全球风电发展最快国家后,这一问题正在催生出一个巨大的商业契机。
“储能技术可以把风电存储起来,再稳定、连续地向电网输出。”北京普能世纪科技公司董事长俞振华给出了他的解决之道。普能专注于全钒液流氧化还原电池(VanadiumRedoxBattery,钒电池)的研发、制造与商业化应用。钒电池于1984年在澳大利亚新南威尔士大学发明,加拿大的VRBPowerSystems公司(在2009年初被普能收购)和日本住友电工研发的钒电池技术已进入商用化阶段。
俞振华给普能的定位是做到电池的可靠性最佳,正如公司名字“prudent”一词所包含的“审慎”之意,与“成本最低”或“性能最佳”等同行的不同定位相比,俞振华坚持一项新技术得以商业化的前提必须是可靠性。
在钠硫、锌溴、锂等众多储能电池中,俞振华选择了历史最短、发展最快的钒电池的技术路线。与传统蓄电池的化学物质都在固态的电极里不同,这种液流电池的正负极物质储存在两个不同的电解液中循环流动,并被离子交换膜隔开,电解液流过电极表面发生电化学反应产生电能。这是一个几乎可以无限循环的可逆的化学反应,意味着钒电池能够频繁地进行充放电。其它储能电池的充放电次数均只有几千次,而日本北海道一个已经运行的钒电池项目,3年已经充放电27万次,现在仍正常运行。
同时,钒电池的特殊构造还避免了令人头疼的电池一致性问题:电池组在应用过程中,会因单体电池性能不一致引起组合后电池组寿命提前终结等问题,铅酸电池和锂电池要突破这一难题则意味着成本的成倍上升。这曾令雄心勃勃的比亚迪电动车计划一再推迟。
钒电池这两个突出优势让俞振华感到振奋,但其劣势同样明显:能量密度仅有15至25瓦时/千克,同为液流电池的锌溴电池则为60至80瓦时/千克,这意味着钒电池需要更大的占地面积,一台175千瓦的钒电池储能系统就相当于一台集装箱大小。
没有一项技术堪称完美。锂电池,成本过高;铅酸电池,寿命太短;钠硫电池,必须保证300℃的工作温度;钒电池,能量密度太低。这是所有新能源领域的一个缩影,看似选择机会很多,但都有各自难题。在这个市场需求呈几何式增长的行业,如何扬长避短,选择正确的商业应用市场,成为创业者成败的关键。
“我看中了钒电池的异常独特性,也相信会有独特的市场接受它。”俞振华给钒电池选择的用武之地就是风电市场。时有时无的风力发电的首要要求便是电池能够适应频繁的充放电,并且能够承受过充过放,这是钠硫电池的短板,传统的铅酸电池则最多能用几个月;而多位于偏远山区和荒漠的风电场对钒电池的缺点—占地面积并不敏感。
在选定了风场应用的同时,俞振华放弃了另一个并网市场光伏发电领域。这是基于非常理性的判断:光伏最大的不过是10兆瓦的示范项目,而最小的风电厂都是三五十兆瓦;全球风电装机已达几万兆瓦,而全球储能交付才100多兆瓦,几百倍的差距意味着千亿的市场机会。
整合者
在所有行业中,电池行业可能是最需要耐得住寂寞的一个。俞振华在2006年创办了普能,他自己也坦承3年时间对于电池行业动辄数十年的研发周期简直是“一瞬间”。但这个70后的年轻人却迅速做到了钒电池领域的全球第一。方法很简单,他先是用2年时间让自己跻身全球第二,然后成功收购了钒电池研究全球第一的加拿大VRBPowerSystems公司。
创业之初,俞振华认为钒电池的成本可以做到100美金,但当真正进入后他发现真实的成本是其5到10倍。更要命的是,已经发展了20年的钒电池,甚至还没有现成的上下游供应链,电池的关键组件隔膜和电解液也遭遇严密的知识产权保护。
似乎只有从头开始,但俞振华这个经历过一次IT领域的创业者展现出了优秀的整合能力。他把当时中国钒电池研究最先进的12家研究所的10多位专家请到普能,并很快在2007年5月制造出第一代5千瓦的原型产品,成本却高得无法销售。于是,俞振华再次找到英国一家钒电池研究公司,与之进行技术的交叉授权,解决了制造电解液、质子交换膜等关键部件的难题,并在第二代产品上将成本降低了四分之一。
上述积累让普能迅速成为中国钒电池行业的佼佼者,并引来了风险投资的注意,2008年8月,普能获得了德丰杰400万美元的投资。1个月后,俞振华决定花掉这笔投资的一大半。彼时,金融危机爆发,全球领先的钒电池研发公司加拿大VRBpower资金链断裂,俞振华知道这是让他花3000万美元也值得的收购,在12家竞争者中,普能最终以215万美元将其收入囊中。这让其在一夜之间拥有了VRBpower经过10年积累的所有专利、技术秘密、设备材料以及核心团队。让俞振华最看重的,是该公司的最新产品已运行了3年,可靠性已得到了市场的证明。
俞振华在2009年将VRBpower的生产工厂转移到了北京郊区的通州,进一步降低成本。钒电池的造价,电堆、电解液、机械泵等外围设备各占成本的三分之一。俞振华首先将泵、散热器、传感器等外围非核心设备国产化,使该部分成本降低了50%。2009年底,普能向客户正式交付了第一款小型的5千瓦储能系统产品,并预计在2010年第一季度生产40台设备,预计在销售10兆瓦产品时实现盈亏平衡。到那时,俞计划让一半的电解液也实现国产。俞振华透露,普能已经启动第二轮融资,目标在3亿美元左右。
2009年7月,国家电网宣布将在张北建设中国首个储能综合示范项目,其中包含储能项目75兆瓦。据了解,普能的钒电池、比亚迪的锂电池以及日本住友的钠硫电池可能同时纳入储能示范项目。“我相信钒电池是最适合风场的。”俞振华说。