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创新指南| 深科技创新: 解锁企业变革性增长的秘密武器

科技创新战略

探索深科技如何为企业带来前所未有的增长机遇和市场领导地位。本文深入分析深科技战略的三步指南,从识别挑战的紧迫性到评估创新势头,最终制定执行深科技战略,帮助企业领导者在竞争激烈的市场中找到正确的创新路径。阐述如何通过合作加速创新,实现技术和商业模式的突破,构建一个更加强大、可持续发展的企业生态。

企业创新如何做对深科技战略

深科技(deep tech)——通过数字技术创新使用新兴物理技术来解决大规模问题——有可能为企业创造变革性增长机会。通过利用这些先进技术,领先者能够更好地解决大规模问题并重塑整个市场。考虑合成生物科技的渗透;到2030年这个快速发展的领域可能会影响占全球国内生产总值30%的行业。

在制药行业,深科技的破坏性力量在mRNA疫苗的开发中显而易见。通过几十年的政府资助的研究、学术独创性以及创投资本家和加速器的支持,mRNA技术逐渐成为一项突破性创新。然而,需要医疗紧迫性以及辉瑞等老牌企业的战略参与和运营支持,才能大规模引入基于mRNA的疫苗,并使其商业成功。辉瑞于2018年与十年前成立的美因茨大学分拆的BioNTech合作,在开发创纪录的盈利的新冠肺炎疫苗方面发挥了关键作用。

但对深科技成功的不成比例的报道掩盖了许多将其商业化的失败尝试。医药行业有许多知名医疗保健巨头的警示故事。显然,深科技造成的构造变化迫使各行业的高管立即掌握基础技术,并确定正确的参与模式。达到正确的平衡至关重要:过早投资深度技术可能会适得其反,但拖延太久或选择错误的方法可能是有害的。

为了帮助在位企业高管识别和执行他们的深科技战略,制定了一个三步创新指南。这个框架将一个系统放在我们从希望参与深科技生态的企业那里听到的问题背后。它基于我们在深度技术客户工作、与高管的讨论、行业动态观察和学术研究方面的经验。

步骤1和2介绍了影响深科技战略选择的两个关键维度——应对挑战的紧迫性,以及周围生态系统的创新势头——以及为高管在业务环境中评估这些因素的指导。对于步骤1和2,将以欧洲钢铁行业为例。鉴于需要解决其庞大的碳足迹及其先进技术需要克服的采用挑战,如高资本密集度,这个行业是一个有用的例子。

在第3步中,高管必须根据对上述因素的评估来确定公司的独特定位和战略。这种评估对一家公司来说不是一块巨石;它针对其特定行业面临的每个挑战都有所不同。由于这个框架可以应用于各个行业,因此由此产生的深科技战略将因公司和行业而异。因此,我们用其他行业的例子来说明四种方式参与策略。

步骤1:企业必须评估应对挑战创新的紧迫性

鉴于与气候变化和地缘政治相关的挑战相结合,企业正在意识到迫切需要,或被迫开发和部署基于深科技的解决方案,以应对这些解决方案并创造新的机会。下图概述了通过欧洲钢铁行业的例子对以下因素的评估。

科技创新战略
深科技创新战略画布,MITSMR,2023

高管必须首先确定其业务或行业面临的长期新兴或加剧的挑战。鉴于欧洲钢铁行业生产约占欧洲二氧化碳排放量的5%,欧洲钢铁行业面临着更可持续地制造钢铁的巨大压力。目前该部门脱碳的计划是不够的,因为它们没有达到该行业雄心勃勃的2030年目标,即与1990年的水平相比,将排放量减少55%。

为了确定对深科技解决方案的需求有多迫切,高管们接下来必须衡量挑战的影响。适用于欧洲钢铁行业的例子,其影响可能来自碳定价或欧盟碳边境税对该行业竞争力的影响。分析师预测,到2030年,欧洲碳价格将达到每吨二氧化碳120欧元(130美元);如果他们的预测得到证实,一旦完全淘汰自由碳配额,通过现有技术供应欧洲钢铁的成本将急剧增加。

然后,企业必须评估在适应这些挑战方面如何限制现有方法。钢铁生产对碳密集型热化学反应的依赖,无法完全捕获碳排放,以及钢废料可用性和质量的限制,是当前钢铁制造范式的典范,进一步增加了紧迫性。

最后,企业必须评估重新构想现有范式的机会。为此,可应用回溯等方法——也就是说,从预期的结果开始,并制定向后到当前场景的道路。在这个炼钢例子中,另一种可持续高效转换途径可能是进入欧洲可持续建筑材料市场的机会。许多领先的汽车和耐用消费品公司宣布了Scope 3减排的雄心勃勃的目标,这意味着不合规的钢铁生产商的需求受到严重干扰。改用绿色钢铁的成本风险有限,同时遏制这些钢铁买家的范围3排放。

当我们以欧洲钢铁行业为例,深科技创新的紧迫程度时,可以认为它很高。

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第2步:企业必须评估创新势头

深科技在几个关键方面与数字化创新不同。如果数字化创新是关于创造规模经济、网络效应和市场速度,以抓住先发优势,那么深科技的特点是多种快速成熟的技术的融合,需要驾驭技术和市场契合度,更大的投资需求和更长的研发周期。深科技专注于跨越多个科学学科和行业的挑战,需要协作方法。为了使深科技蓬勃发展,其发展依赖于涵盖从研发到商业化等一切的创新生态系统。老牌企业可能会发现很难与这些生态系统合作,这些生态系统在快速发展的技术风险和市场契合度下运作。

为了评估创新势头,在位企业必须首先确定已经或将要可用的解决方案或科学进步,以应对他们所确定的商业挑战。钢材示例中的潜在解决方案可以是电化学或绿色氢基热化学转化途径。我们随后的分析重点是绿色氢基还原技术,因为它在技术准备方面相对先进,是钢铁生产中二氧化碳效率最高的途径之一,有可能减少75%以上的排放。创新势头应该从两个角度来评估:技术因素和利益相关者因素。下图概述了通过欧洲钢铁行业的例子对以下因素的评估。

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欧洲钢铁深科技创新战略示例,MITSMR,2023

在技术方面,企业应评估技术的粒度水平、对其他创新的依赖性以及技术的接口。为了评估粒度,现任者可以评估技术的物理规模、可分割性、资本支出(CapEx)、复杂性和非财务风险。在欧洲钢铁的例子中,增加直接减少铁或建造绿地热电厂的生产能力将需要大量的资本支出。

释放新技术的全部潜力将需要现任者考虑对其他创新成功的依赖性,例如技术流的融合,以使这些解决方案成为可能。除了确定如何在炼钢中高效使用氢气外,该技术的成功将取决于绿色氢气生产和基础设施的发展和创新。

最后,企业应通过考虑技术接口在多大程度上足够稳定和成熟,以促进更容易的共同创新来评估技术创新势头。例如,氢基炼钢途径需要稳定、一致和大量的低碳强度氢供应。

在利益相关者方面,企业需要评估生态系统惯性、利益相关者的贡献以及利益相关者适应的必要性。例如,由于广泛的资本锁定和低盈利能力,欧洲钢铁行业从规模经济中获利,并面临巨大的变革惯性。

企业还需要询问利益相关者如何与已确定的深度技术解决方案取得进展保持一致。考虑到只有通过对碳边界调整和进一步监管支持的坚定政策承诺,才能降低被更便宜、更不可持续的进口钢所压的风险。但这种监管也可能造成势头较高的地理区域。政府资金,如来自欧洲创新理事会或欧洲投资基金的资金,在支持深度技术努力方面发挥着作用,并有助于降低私人投资的风险。投资者的承诺允许欧洲深度科技初创企业在2022年筹集177亿美元。

最后,旨在利用深科技生态系统来支持其项目规模的现任者可以依靠加速器、孵化器或财团等促进者,以及学术界的利益相关者;事实上,许多欧洲深度技术的成功都植根于大学,如上述美因茨大学分拆BioNTech和苏黎世联邦理工学院的Climeworks。

最后,企业必须问问自己,整个价值链的利益相关者必须在多大程度上适应。在欧洲钢铁行业,能源供应商需要提供稳定、充足和具有成本效益的绿色氢气供应,这需要大幅扩大电解槽产能和可再生能源发电。然而,最终消费者不需要太多适应,因为新工艺的钢的质量和外形不会有显著差异。

尽管现有项目数量众多,政府也对此感兴趣,但现有科技生态系统的惯性以及对变革性但资本密集型新技术生态系统的需求极大地缓和了氢基钢生产技术的势头。因此,这个插图中的创新势头可以衡量为中低水平。

第3步:企业必须制订和执行深科技策略

紧迫性和创新势头的因素为高管们提供了关于深度技术对其各个行业的潜在影响的宝贵信号。在确定和实施与深度技术生态系统接触的战略之前,评估这些方面是任何企业的关键先决条件。随着新挑战的出现、研究突破的出现、投资流入以及初创企业的出现和流失,变革的紧迫性和创新的势头将不断发展。对于您的业务面临的每个紧急挑战,您对深度技术的方法将有所不同。

通过评估紧迫性和创新势头这两个关键因素,高管们可以从四种策略模式中进行选择,以参与深科技。下面,我们为各行业的现有公司提供指导,这些公司希望执行这四种不同的策略中的任何一种。

  • 主持人专注于通过投资使深科技成熟,同时利用生态系统来分担成本和多样化。
  • 集成者拥抱深科技重塑他们的核心业务,为大规模和快速的深科技转型做好准备,并保持领先地位——从而精心策划向新现实的变革。
  • 童子军积极主动地使用深科技扩展到新市场,增加他们的价值池,并将自己定位为市场领导者。
  • 观察家保持观察深科技的创新机会,并扫描行业寻找潜在的颠覆。
科技创新战略
4种深科技策略模式,MITSMR,2023

深科技促进者

当创新势头较低,但应对外部挑战至关重要时,企业可以考虑以促进者参与战略。协调建立和培育深科技构建模块和生态系统,识别和开发有前途的新技术,以产生现实世界的影响。

为了在每个发展阶段发展技术,企业必须确定制约因素,与互补组织保持一致,以扩大有前途的解决方案,并促进系统性采用。这导致了旨在扩展特定技术的联合研究和/或试点项目的财团式合作。企业必须专注于与其核心相关的关键问题的解决方案,同时利用合作者来推动额外的创新。

以瑞典钢铁制造商SSAB为例,该企业正在开发一种开创性的可持续氢基炼钢工艺。在瑞典,SSAB与跨国电力公司Vattenfall和国有矿业公司LKAB一起领导Hybrit项目。财团成员希望到2027年,利用新工艺每年生产120万吨钢铁。由于电解槽的可用性是一个关键的制约因素,SSAB正在利用其多年的运营经验来提高氢气在钢铁生产中的有效性,同时依靠合作伙伴来补充技术商业能力——如Vattenfall用于可再生能源和氢气生产,以及LKAB用于原材料。

成功使用影响大规模系统(或系统系统)价值链转型的以技术为导向的解决方案,也需要业务模式创新——无论是上游还是下游。例如,沃尔沃承诺购买SSAB试点提供的优质绿色钢,部分原因是它渴望引入一系列无碳电动汽车解决方案。此外,政府支持,如欧盟创新基金对低碳技术投资高达200亿欧元,往往在为深科技促进者实现系统性变革方面发挥着关键作用。

深科技集成者

当在位企业必须对紧迫的外部挑战做出反应时,他们可以成为集成者,深科技创新生态系统提供了有效的回应。这一战略要求定义一个雄心勃勃的愿景,重塑企业以解决这个问题,并投入资源从深科技解决方案中创造可观的收入和利润。

现代汽车集团(HMG)以解决城市交通的环保问题的方式体现了这种方法,在重新思考和全面改革汽车行业方面存在商业机会。HMG希望成为一个完整的出行解决方案提供商,提供新颖的出行服务,并开发基础设施解决方案来交付这些服务。对于一些集成者来说,大部分创新将在企业边界之外进行;HMG已经投资了几家出行科技初创公司,如用于自动驾驶系统的Metawave和用于燃料电池技术的SolidEnergy Systems。

在位企业必须邀请和激励许多利益相关者——如竞争对手、供应商和分销商——成为其生态系统的补充者,建立深科技平台或组建行业工作组。HMG为其每个汽车品牌推出了开源平台,从互联汽车中收集各种数据,并最终通过API使其合作伙伴在开发专有解决方案时访问这些数据。

集成者可以利用其资产和能力,例如让初创企业进入制造设施,从而缓解瓶颈并缓解其深科技生态系统中的关键阻力——最终目标是扩大解决方案或协调上市策略,以创造更快的商业化部署路径。例如,HMG正在韩国的一个设施中测试Boston Dynamic的Spot机器人,在那里,HMG机器人实验室开发的人工智能已与机器人集成,以确保其适合工厂工作。

深科技童子军

在新技术方面具有高创新势头,但因外部挑战而面临较低的紧迫性,在位企业可以选择深科技侦察战略。这种方法从用可用的深科技解决方案取代现有技术开始。通过这种方法,企业受益于其生态系统的创新活力和探索解决方案的可用性,这反过来又降低了风险并催化了更高的回报。

探索解决方案最好通过企业创新投资或孵化器组织来执行,将技术风险外部化为股权风险。由于真正的内部探索很少见,在位企业应该有能力了解使用新材料或组件的潜在权衡和影响。还应该拥有强大的投资和技术侦察团队,能够以有吸引力的估值识别出令人信服的、技术上健全的深科技创业公司。

在制定侦察战略时,企业可以结合使用研究和/或开发伙伴关系、企业创投资本投资和并购等战略交易来促进合作。对于企业和有前途的初创企业来说,为特定应用建立独家深科技伙伴关系是明智的,因此只有他们才能获得好处。企业可以单独共同开发或许可技术。例如,联合利华和Geno在2022年联合投资了1.2亿美元,开发一种基于植物的棕榈油替代品,只有前者将用于其清洁和个人护理产品。

深科技观察者

如果一家在位企业及其生态系统对采用新技术犹豫不决,可以考虑继续保持深科技观察者——尽管这是一个越来越危险的战略。积极主动的领导团队将不断扫描业务环境,以寻找部署新兴技术的机会。这种类型的监控和警惕将帮助他们预测基于深科技的颠覆,并避免不作为的危险。通过利用他们的生态系统——学术界、孵化器、加速器、供应商和供应商——以及他们的技术团队,他们可以最大限度地降低开发自己的深科技“观测站”的成本。

例如,快餐行业近年来一直被深度技术创新所包围,但它们都没有对通过零售网点网络快速提供负担得起、一致、优质的食品产生重大商业影响。考虑到植物性肉类(主要由上游食品和农业企业驱动)或专门设计用于自动烹饪任务(如油炸)的机器人可以很容易地集成到餐厅中。例如,这些机器人由Miso Robotics等公司开发,并由White Castle等公司使用。

深度技术可能(尚未)有效地解决某些行业的企业可能认为值得投资的增长、可持续性或利润的关键当务之急。鉴于监管障碍、价值链锁定和技术选择有限,建筑、水和废物管理等部门的风险投资有限。然而,即使在这里,法规或技术的变化也可以促进投资。例如,城市采矿——回收和再利用电子废料——是一个新兴的投资领域,因为电气化和电池材料的国内供应受到强烈激励。对于快速追随者来说,估值和获得新兴能力的吸引力可能要小得多。

总而言之

从本质上讲,本指南中描述的深科技策略模式不是一刀切的解决方案。一些企业可能希望通过深科技积极解决具有挑战性的问题,而另一些企业可能会在短期内专注于其他优先事项。此外,很少有企业拥有执行雄心勃勃的深科技创新所需的丰富资源。

尽管如此,由于企业随着时间的推移而开发的有形和无形资产和能力,例如在扩展制造工艺或市场准入方面的专业知识,许多企业在创新生态系统中处于独特的地位。不出所料,许多高管们已经开始认识到这一优势,并正在探索使用新技术创造具有商业价值产品的潜力。

决定打哪场比赛至关重要,将取决于企业的愿望、变革的紧迫性以及它所参与的创新生态系统的活力。通过采用正确的深科技战略,现有企业可以避免受到干扰,帮助促进持续的成功,并推动创新、改变世界的解决方案的开发。

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