1 KRAFTSAMLING FÖR FRAMVÄXTEN AV EN VÄRLDSLEDANDE NANOMATERIALINDUSTRI ProNano Nanoproducts for the Future Ett första steg mot en värdekedja för en nordeuropeisk nanomaterialindustri RISE Research Institutes of Sweden AB Lunds universitet Region Skåne 8 februari 2016
2 Sammanfattning Betydande satsningar inom materialrelaterad forskning vid landets olika lärosäten har tagit svensk materialforskning till en stark internationell position. Genom miljardinvesteringarna i forskningsanläggningarna European Spallation Source (ESS) och MAX IV Laboratory förstärks möjligheterna att uppnå forskningsresultat vilka kan leda till produkter och tjänster som kan bidra till att lösa våra samhällsutmaningar. Inom nanomaterialforskning har Lunds universitet tillsammans med andra universitet skapat en världsledande position. För att dra nytta av denna styrkeposition krävs nu en vidareutveckling av ekosystemet kring denna forskning med målet att skapa nya värdekedjor för produktutveckling och innovation. Möjliga tillämpningar som kommer ur forskningen har idag svårt att utvecklas kommersiellt i Sverige därför att produktutvecklingen kräver dyra och avancerade instrument och en stor kompetensbas. Här kan forskningsinstituten inom RISE spela en viktig roll. Det är viktigt att utveckla värdekedjan från grundforskning till produktion för att undvika att avancerade teknikföretag flyttar från Sverige efter forskningsstadiet. Det kan åtgärdas genom fem större insatser: 1. en investering i Myfab inklusive en utbyggnad av Lund Nano Lab för att utveckla grundforskning, 2. en riktad satsning på innovativa inkubatorer, 3. en facilitet för pilotproduktion av nanoprodukter (ProNano), 4. en institutsfunktion som kan bidra till att underlätta kopplingen mellan forskning och industri samt 5. en riskkapitalmodell som stödjer långsiktiga investeringar (Spirit Ventures). För att verkligen lyckas i det längre perspektivet behövs också ökade satsningar på annan forskning för att skapa förutsättningar för att en framtida produktion kan bli möjlig utifrån ett samhälls- och marknadsperspektiv. Detta White Paper begränsar sig till inledande satsningen. 1. Sverige har investerat i materialforskning Sverige har en världsledande position genom stora satsningar på forskning inom nanomaterial, till exempel nanotrådar i Lund, grafen i Göteborg, magnetiska material och Upsalite i Uppsala, ytskikt och nanostrukturerade material i Linköping samt material för fotonik i Stockholm. Dessutom har Sverige satsat på storskalig infrastruktur inom materialområdet genom att investera i renrumsnätverket Myfab, värdskapet i den internationella neutronkällan European Spallation Source (ESS) och byggandet av MAX IV Laboratory, världens starkaste synkrotronljuskälla, vilka invigs 2019 respektive 2016. Investeringar som görs i materialforskning i Sverige är betydande. Cirka 700 mnkr investeras årligen i enbart universitetsbaserad nanomaterialforskning. Investeringar som har gjorts i Myfab uppgår till minst 400 mnkr. Från Sveriges sida investeras det cirka 8,5 miljarder kronor i MAX IV och ESS mellan 2010-2025. Dessa långsiktiga investeringar behöver nu kompletteras med insatser som tar teknik till produkt och produkt till produktion. Potentialen finns för att skapa många nya produkter som
3 löser våra svåra samhällsutmaningar och som utvecklar näringslivet och nyföretagandet samt genererar arbetstillfällen med högt förädlingsvärde. Material är en kritisk faktor i många typer av produktutvecklande branscher. Det kan exempelvis vara energirelaterade applikationer (solceller, energilagring, ljus), fordonsindustrin (sensorer), ICT (elektronik), tillverkningsindustrin (nya hårdare, tunnare material) eller sjukvården (läkemedel, diagnostik, sensorer, belysning). Morgondagens jobb finns i utvecklingen av dessa och andra relaterade branscher. Satsningar på att stärka näringslivet och möjligheten till nyindustrialisering i Sverige behöver bygga på våra framtida högteknologiska styrkor, där avancerade nanomaterial är en kunskapsbas vi satsat starkt på. För att näringslivet ska få goda förutsättningar att utvecklas inom materialområdet stödjer parterna i Forsknings- och innovationsrådet i Skåne (FIRS) kompletterande insatser för att stärka det som sker runt forskningen och anläggningarna. Region Skåne, Lunds universitet, Malmö högskola, och de andra parterna i FIRS står bakom arbetet inom innovationsområdet smarta material. Satsningen på nanomaterial är den första hörnstenen i utvecklingen av det ekosystem som behöver finnas runt ESS och MAX IV. 2. Nanomaterialföretag behöver en stabil grogrund: infrastruktur och kompetens Produkter baserade på avancerade nanomaterial tar tid och resurser att utveckla. Steget från prototyp till marknad kräver exempelvis mycket tunga investeringar i infrastruktur och tillgång till kompetens och avancerade tjänsteföretag, vilket gör detta område mycket kapitalintensivt. De instrument som industrin behöver finns idag tillgängliga i lärosätenas forskningslaboratorier. Universitetens resurser är emellertid anpassade för grundläggande forskning och håller inte den standard som behövs för industriell produktion. Det behövs tillförlitlighet i användningen, hög tillgänglighet och kompletterande tjänster med personal som är van att arbeta kommersiellt så att reproducerbarhet kan uppnås. De utvecklingsbolag som har behov av instrument och kompetens efter prototypstadiet måste se sig om globalt efter möjlig etablering. Ett exempel på detta behov i produktutvecklande bolag är företaget Glo AB som utvecklat nanotrådbaserade, energieffektiva ljusemitterande dioder med överlägsen färgåtergivning. Företagets utveckling möjliggjordes genom utmärkta faciliteter för mångsidig tillverkning av nanostrukturer på Lunds universitet, men som inte är utrustade för att leverera stora mängder av reproducerbara, nanostrukturerade ytor i stor skala. När Glo skulle ta steget prototyp till pilotproduktion tog de beslutet att flytta till USA för att det saknades infrastruktur och kringservice för nanopilotproduktion. Det behövs därför en ny modell som gör det möjligt för företag att vidareutvecklas i Sverige, både för att attrahera företag internationellt att driva kommersialisering i Sverige (inklusive möjligheten till återvändande företag) och för att ge svenskt näringsliv och nystartade teknikföretag förutsättningar som gör det effektivt att ta forskning till produktion.
4 3. Modell: Sammanhållen värdekedja från grundforskning till produktion Vi behöver vidareutveckla värdekedjan från grundforskning till produktion för att undvika att avancerade teknikföretag flyttar från Sverige efter forskningsstadiet. För att modellen ska fungera behöver alla byggstenar ovan förverkligas. Med denna modell finns en unik möjlighet att skapa en vertikalt integrerad miljö där unik utbildning kopplas hela vägen till stor industriell utveckling genom världsledande grund- och tillämpad forskning, spinoutföretag, produktionsanläggningen ProNano och relaterat institut. 3.1 Investering i Myfab och utvidgning av Lund Nano Lab Genom satsningarna på investeringarna i Myfab samt anslutande forskning, t ex de nationella strategiska forskningsområdena för nanovetenskap och nanoteknik på Lunds universitet och på Chalmers, finns en excellent grund att bygga vidare på. En nyinvestering i Myfab behövs för att möjliggöra en förnyelse av utrustningen för att på sätt säkra förmågan för svensk nanoforskning att även fortsatt befinna sig vid den internationella framkanten. En investering behövs också för att skapa tillräckligt med kapacitet för såväl utbildning, grundforskning och tillämpad forskning, bland annat behövs en utvidgning av Lund Nano Lab (LNL) alternativt en nybyggnation vid Science Village Scandinavia. Dessa satsningar är nödvändiga förutsättningar för att säkra flödet av kompetens och forskningsresultat och för att öka potentialen att ta teknikmöjligheter till prototyper och därmed stärka värdekedjan. 3.2 Innovationsutveckling och inkubatorsverksamhet Utflödet av universitetens forskning vidareutvecklas av innovationsstöd och inkubatorer. Dessa strukturer måste utvidgas för att möjliggöra satsningen genom ökad offentlig finansiering för stärkandet av den svenska industriella utvecklingen.
5 3.3 ProNano Nanoproducts for the Future ProNano är en anläggning för pilotproduktion av nanoteknikprototyper där instrument och tjänster för användande av anläggningen håller industristandard. Detta laboratorium ger tillgång till instrument i världsklass som gör att företag inte behöver investera i egen infrastruktur, utan kan hyra in sig på en delad infrastruktur. ProNanos två främsta unika faktorer är att företag slipper investera i dyr utrustning och kan hyra in sig i den gemensamma utrustningen efter behov, samt tillgången till kompetens kring den excellenta nanoforskningen i Sverige. ProNano kan förväntas bli ett världsledande centrum för kommersialisering och fungera som ett öppet ekosystem för materialutveckling för en nordeuropeisk marknad av etablerat näringsliv, uppstartsföretag och forskningsinstitutioner. Ett kluster bildas av etablerade och nya företag som dels använder ProNano, dels får utbyte av varandra och den kompetens och forskning som finns i Sverige. Kopplingen till laboratorierna i det svenska nätverket Myfab kommer att bli viktig. Målbilden på 15 års sikt är utvecklingen av själva pilotanläggningen ProNano, med ett 30-tal användarföretag i ett anslutande industrikluster, samt framväxten av ett tiotal tjänsteföretag som dessa användarföretag har behov av. En uppskattning är att ett tiotal globala företag etablerar kontor för att använda ProNano och vara del i ekosystemet, ett tiotal nystartföretag samt ett tiotal existerande företag i Sverige. Satsningen på ProNano har en stark internationell koppling. Redan i planeringsstadiet har detta blivit tydligt; dels genom dialog med möjliga industriella användare i internationella företag, dels genom uppkoppling mot lärosäten, företag och regioner i den europeiska samarbetsplattformen Vanguard Initiative som Region Skåne deltar i. 3.4 Institut Utöver forskningsinfrastrukturen, innovationsstöd, inkubatorerna och produktionsinfrastrukturen (ProNano) gynnas utvecklingskedjan av en aktiv aktör som kan ge draghjälp åt de företag som ska utveckla högteknologiska produkter. Även själva användningen av instrumenten och analys av resultaten kräver kompetens och erfarenhet. RISE AB avser att ta en sådan roll genom att etablera en institutsfunktion. En del i institutets verksamhet bör vara att ansvara för driften av ProNano. RISE kan också ingå i ägandet av anläggningen. Institutets samverkan med universiteten måste regleras i särskilda avtal. Som ett resultat av etableringen av ProNano förstärks rollen för universitetsmiljöer som ännu tydligare kan fokusera på forskning, utbildning och innovation. ProNano å andra sidan kommer att ge förutsättningar för industriell utveckling och katalysera kluster av företag. 3.5 Riskkapital: Spirit Ventures Investeringar i nystartsbolag som utvecklar produkter med avancerade nanomaterial och andra så kallade KET, Key Enabling Technologies, har minskat tydligt. Dels satsar riskkapitalbolag
6 mindre på hårdvara och mer på mobila applikationer, sociala medier etc., dels har investerare andra tidshorisonter än vad som krävs för denna typ av produktutveckling. En ny investeringsmodell behövs. Här finns förslag på modellen Spirit Ventures som avser samla kapital i Sverige, de övriga nordiska länderna samt EU, vilket leder till en kraftsamling som kan stödja investeringar i Nordeuropa och även fungera som en revolverande fond. Det kan påpekas att en infrastruktur som ProNano minskar det totala kapitalbehovet i varje enskilt nystartat bolag och kan därmed öka attraktionen för privata investerare att satsa kapital jämfört med dagens situation. 4. Finansiering Myfab och utvidgning av Lund Nano Lab Finansieringen av Myfab liksom en utbyggnad av Lund Nano Lab måste säkras. Externa medel behövs också för utrustning och tjänster liksom det är viktigt med en strategisk utvecklingsresurs med offentliga och privata medel för att förverkliga denna satsning. Satsning på affärsutvecklande stöd för innovationsutveckling och inkubatorer Denna del av kedjan är synnerligen viktig och ökad satsning på detta kan finansieras genom det offentliga systemet i form av Vinnovas samt regionernas och kommunernas näringslivsverksamhet. ProNano Uppstarten av ProNano kan ske i projektform de två första åren där tre parallella spår utgör verksamheten: (1) produktvalidering och åtagande av potentiella kunder, (2) uppstart av maskiner och (3) attrahera investeringar i instrument och anläggningen i stort. Fas 2 kan starta när kundunderlag finns och instrument är på plats i en nybyggnation. Förväntade första intäkter kommer i denna fas. Två år behöver ägnas åt att etablera kundkrets, utveckla nya affärsområden och investera i ytterligare instrument. Tillväxt och stabilitet kan först uppnås i den tredje fasen. Varje investerings- och utvecklingsbeslut baseras på en tillförlitlig bedömning av kunder och tillgång till investeringsmedel, så att användarintäkterna täcker de ökade driftskostnaderna. Efter de sju inledande åren, väntas ProNanos verksamhet till största delen kunna finansieras av användarintäkter. Dessutom ger ProNano utveckling i de företag som använder faciliteten och tillväxt i de servicebolag som finns runt ProNanos industrikluster. Finansieringen av driftskostnaderna sker genom kapital och bidrag in-kind från ägarna och intressenter samt i ökande grad av avgifter från kunder. Potentiella ägare är RISE, Region Skåne och byggherren för den nya byggnaden (t ex genom initiala hyresreduktioner). Övriga intressenter kan vara lärosäten, Vinnova, kommuner etc. Investeringskostnaderna på runt 500 mnkr kan finansieras exempelvis med lån, garantier och bidrag från EU:s investeringsfond (EFSI) och andra offentliga aktörer.
7 Institut Institutsverksamheten, i vilken ingår stöd till etableringen av ProNano, kan inledas i takt med den fortsatta utvecklingen av konceptet och i fortsatta diskussioner med Region Skåne, Lunds universitet och näringslivet. För en utvidgad verksamhet har RISE pekat på ett finansieringsbehov i sitt inspel till den kommande forskningspolitiska propositionen.