随着2023年高考分数的尘埃落定,报志愿成为各位高考生迫切面临的难题。近些年来,“生化环材”成为众多考生和家长口中的“天坑专业”——毕业后不仅挣得少,而且工作环境恶劣,特别是化工厂,更是以其“脏、乱、差”的传统刻板印象,为众多考生“退避三舍”。
但随着科技的飞速进步,这种刻板印象早应该被打破了,且不说现代大型化工企业的环境堪比城市公园,就是传统上最为“傻大黑粗”的行业之一水泥,未来的生产方式可能也将迎来革命!
据外媒报道,33岁的化学博士利亚·埃利斯(Leah Ellis)和全球鼎鼎大名的材料学家,麻省理工学院教授蒋业明(Yet-Ming Chiang)联手创立的Sublime Systems,近来成为各路关注的焦点。
这是一家开发清洁水泥制造工艺的公司,总部位于波士顿,目前已经获得了接近5000万美元A轮融资,由专注于气候技术的基金Lower Carbon Capital领投,现有投资者包括The Engine、Energy Impact Partners等。东南亚最大的水泥生产商暹罗水泥(Siam)也作为战略投资者加入。
那么这究竟是一家什么公司,能够吸引到这么多投资呢?原来采用了最新研究成果,利用电化学方法就可以生产水泥,告别传统的化石燃料工艺,进而让水泥厂摆脱“傻大黑粗”!按照埃利斯的说法,这是一台水泥制造的“电动汽车”!今天,我们就介绍一下这台汽车背后的故事,为国内VC寻找标的提供些许参考。
当埃利斯在加拿大新斯科舍省的达尔豪斯大学获得博士学位时,她已经成为特斯拉电池团队的一员。毕业后,她本可以像同学一样,顺理成章正式加入特斯拉,甚至去苹果这样的“大厂”拿高薪。
但她却选择放弃这种高确定性的生活,转而寻求加入些不一样的元素。埃利斯申请并赢得了著名的班廷博士后奖学金,该奖学金给予她两年的补助,让她有机会和任何想共事的人合作。
选择,常常比努力更重要:凭着电化学的博士学位,埃利斯来到美国波士顿,和蒋业明合作,他不但是麻省理工学院著名的材料科学教授,也参与创立了多家清洁技术相关企业。
而埃利斯的到来,也为蒋业明的研究提供了新的思路。现在,埃利斯正在努力扩大一种全新对气候“友好”的水泥制造工艺的生产规模,这种工艺通过电化学而非化石燃料提供热量——不过据埃利斯本人表示,这种电化学制造水泥的初始想法来源于蒋业明。
埃利斯进一步表示,她在2018年与蒋合作,当时他刚刚创办了长效电池公司Form Energy,并正在考虑使用由风能等可再生能源来生产丰富的“间歇性”能源。
按照埃利斯的说法,与其把这些能量放在电池里,不如用这些额外的低成本可再生能源来制造高碳产品,而水泥,在高碳方面是数一数二的。
众所周知,水泥是钢筋混凝土的核心成分,并且以其便宜、坚固和耐用成为全球建筑和基础设施的基石。蒋教授也曾表示,到2060年,全球的建筑物数量预计将增加一倍,相当于每30天建造出一个新的纽约市。上至摩天大楼海景别墅,下至逢山开路遇水搭桥,哪一样离得开水泥?
根据麦肯锡2023年报告,全球每年生产40亿吨的水泥;SkyQuest技术咨询公司则称,2021年,全球水泥市场规模为3230亿美元,预计到2028年将达到4590亿美元。IMARC Group则预计,到2028年将达到5185亿美元。
市场规模逐年增长的背后,是水泥行业挥之不去的“高碳”阴影。水泥传统工艺:是将石灰石(碳酸钙)高温分解为氧化钙,分解出的温室气体二氧化碳则排入空气。
据统计,如今每生产1kg水泥,就将会释放出约1kg的二氧化碳。据麦肯锡报告,放眼全球,水泥行业贡献了碳排放总量的7%。单单是国内,就有多地将水泥列入明令限制发展的高碳产业名单。水泥行业要想摘掉“高碳帽”,必须彻底变革这一步工序!
当蒋有了用电化学生产水泥的想法时,他向埃利斯求助,最终,一位久经沙场的老将,和一位冉冉升起的新星,两个聪明的大脑终于碰撞出了火花——“电化学水泥”在实验室顺利生产!
据报道,2019年,两人就在顶级的《美国国家院刊》(PNAS)上发表了新工艺的路线图,一下轰动全球水泥产业界!
该路线图的核心在于,利用了电解工艺,将产生的纯净、浓缩的二氧化碳轻松分离开,并利用它来生产增值产品。例如,在液体燃料中代替汽油,或用于采油等工作,甚至还可以用于碳酸饮料和干冰,生产所需电力也来自可再生能源。相比于一排了之,绝对是变废为宝,功德无量!
对工业生产稍有了解的人都知道,一种新工艺从实验室到工厂,可能历经数年甚至十数年,需要解决产能、成本等诸多问题。一年后的2020年,两人共同创立了Sublime Systems公司,以完善和扩大用于制造水泥的电化学工艺,降低生产成本。今年6月,该企业被世界经济论坛评为100家“技术先锋初创企业”之一。
该公司已经从一些领先的清洁技术投资者那里筹集了5000万美元,其中包括大名鼎鼎的“低碳基金”(Lower Carbon Capital)、MIT旗下风投企业The Engine;以及亚洲领先的水泥和建材公司暹罗水泥(Siam);以及来自美国能源部的拨款。按照暹罗水泥投资总监的说法,Sublime的工艺有可能使制造水泥的整个过程脱碳。
埃利斯喜欢把他们正在做的事情描述为开发“水泥制造的电动汽车”——电动汽车用电动马达取代内燃机,这与Sublime的水泥制造工艺类似。
埃利斯进一步解释称“我认为对于普通人来说,他们最容易理解的是我们如何将高温的、由化石燃料驱动的工艺,替换成电流驱动的化学反应,最为关键的是在于,反应温度甚至不到水的沸点”。
埃利斯说,当蒋教授让她去研究如何制造低碳水泥时,她对水泥了解不多。她从查找资料开始,再与另一个博士生一起研究,直到在杂志上发表相关文章,为Sublime的工艺奠定了基础,迄今为止整整五年。
电池科学家和水泥生产商历史上没有合作过,水泥通常属于土木工程业,电池通常属于化学或物理学中,但Sublime Systems却将这两个领域魔术般结合在一起。
使用电化学来驱动依靠化石燃料才能进行的反应,并不是水泥行业独有的工艺,但电化学通常更有效率:普通热机效率通常最多50%,相比之下电化学的效率通常超过90%。这种效率上的巨大进步,是两人对他们的解决方案充满信心的原因。
蒋接受外媒采访时表示,“我更愿意面对我们的挑战,因为我们看到了一条以与当今水泥相当的成本完成脱碳的途径,同时消耗的能源最少。从长远来看,消耗能量更少的过程通常会获胜。”
当然采用“脱碳”水泥工艺更加直接的动力就一个:钱!随着碳排放市场的完善,成本压力成为高碳行业的“达摩克利斯之剑”。
独立水泥行业咨询公司Jamcem Consulting的创始人穆特(Mark Mutter)则认为,总的来说,该行业非常积极地走向绿色,其中欧洲等地生产商绿色环保的动机最高,因为那里的二氧化碳排放价格约为每吨80欧元(近88美元)。这对生产商来说是巨大的成本压力,它给了他们投资绿色水泥技术的动力。
Lower Carbon Capital显然看到了这里的巨大商机。据该企业合伙人杜马斯(Clay Dumas)介绍,客户正在排队与Sublime合作,因为他们可以在该行业其他部门都在努力实现排放目标并遵守碳关税的时候提供无化石水泥,对于Lower Carbon来说,正是这家公司简单易实现的工艺,使得生产建筑材料成为“难以抵御”的机会。
更为重要的是,这种方法在真正低碳的同时,成本有望保持低廉。按照穆特的说法,一些水泥生产商正在寻求碳捕获技术管理温室气体排放。但这不但非常昂贵,并且在某些方面只是换汤不换药,没有真正解决问题。
同样参与风投的The Engine首席执行官KatieRae则认为,Sublime正在制造清洁水泥,而无需昂贵的碳捕获和储存技术添加剂,这很有吸引力,因为它保持低成本,推动能源效率和最终成本平价。
Lower Carbon也看到了类似的优点。杜马斯说,Sublime拥有最“优雅”的化学成分,它在环境温度下依靠电力运行,同时零碳排放。这意味着不需要昂贵的二氧化碳捕获系统来增加资本支出。
东南亚巨头暹罗水泥观察了数千家公司,每年只进行“少数”投资。该公司风险投资者Timothy McCaffery认为,Sublime的吸引力在于它避免了复杂而昂贵的碳捕获技术,并与现有的基础设施配合使用。
McCaffery进一步表示“我们已经看到Sublime Systems可能会颠覆这个行业。该公司在室温下生产一种水泥,可以进入现有的预拌供应链,并符合美国测试和材料协会的标准”。美国材料测试协会是创建制造商用来测试其材料的测试标准和协议的机构。
Sublime于2022年底完成了试点工厂,并花了几个月的时间采取质量控制措施。现在,埃利斯专注于将产品提供给合作伙伴,该公司希望在今年年底前完成其第一个建设项目,下一步是从100吨的试验工厂到每年30万吨的示范工厂。按照埃利斯此前接受专访的说法,Sublime计划在2025年底前运营示范工厂,并以此进入大型生产规模,进而与传统水泥企业竞争。
虽然Sublime刚刚起步,但埃利斯知道速度在脱碳竞赛中至关重要。“我的任务是对气候变化产生迅速而巨大的影响”。这是一个大胆的目标,虽然埃利斯在化学上颇有建树,但这是她第一次成为CEO。
谈到首次掌舵公司的挑战,埃利斯认为“我根本不是一个跑得快的人。我也不是一个快速骑自行车的人,“我只知道如何不断努力,就像长时间保持同样的努力一样,并保持自己的冲劲”。
对于蒋教授而言,构建解决方案也给了他前进的动力:“我相信气候变化,已经为我们所有人提供了发挥创造力的的大舞台。我们正试图重新发明工业革命的技术工具,其中不乏需要解决的大问题!而且时间不多了”。
首先,如何使得一项科技成果发明出来后,不是束之高阁,而是尽快投入生产,造福社会是值得思考的问题。在本文中,低碳生产水泥的工艺2019年刚作为论文发表,2020年就成立了公司,并很快拿到了风投以便投入生产。这种产学研转化的效率,值得国内学术界和投资界学习。
其次,水泥这种“傻大黑粗”的高碳行业,一旦有了科技的加持,同样可以变身为新兴的环保行业。在当前国内越来越强调“硬科技”的背景下,如何孕育更多这样的高科技企业,为社会做出贡献的同时,也让科技工作者的知识得到应有的回报,考验着各方面的能力。其中自然也离不开VC们的慧眼识珠。
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