新材料拯救鞋服行业？

  树皮、甘蔗、蟹壳、蜘蛛丝、菌丝……这些看似古早或与鞋服行业毫不相干的自然界物质，借助材料科学、生物技术加持，摇身一变，成为鞋服行业升级的秘诀。成立5年的新品牌Allbirds通过新材料的运用和可持续理念，从竞争非常激烈的休闲运动市场中崛起；运动品牌特步以新材料为突破口，从主打运动休闲市场，拓展到马拉松等专业运动赛道；被网友“野性消费”的鸿星尔克，也推出了加入碳板、全新中底材料的运动鞋。

  有趣的是，这是典型的交叉学科创新方向（新材料+生物技术+消费）。我们正真看到，现在的创新几乎全是跨界的，突破性创新多发生在学科的交叉点上。

  鞋履材料的革新背后，有品牌方的美好初衷与创造新兴事物的能力，也反映了当下新的消费趋势。正如丰叔（峰瑞资本创始合伙人）反复提及的：今天的消费者越来越注重产品所能带来的健康、平等、阳光等精神附加值。在消费的人关注自我感受与社会责任的过程中，环保可持续、科技驱动的产品受到更多青睐。

  根据第一财经与赛得利、MSC咨询联合发布的《2020中国可持续时尚消费报告》统计，近六成消费者对于可持续呈积极态度，拥有“超前理念”和“钞能力”的80后已成为可持续消费的主力军。

  从原始社会需要打猎才能捕获的毛、皮、革，到夏商时期种植、纺织而成的丝、麻，再到两汉时期的棉。等到石油产业工业化之后，我们拥有了大规模生产得来的塑料、合成纤维。伴随着材料变革，织物的功能性和易得性更强了。

  从生产模块来看。材料、工艺、设计是服装行业生产的全部过程中的三个主要环节，而材料是其中很重要的一环。

  我们先来梳理鞋服行业的生产供应链条，从而理解材料这一环对于整个鞋服行业的意义。

  服装行业的生产供应链涉及材料供应商、生产服务商、贸易商等多个角色。服装行业的上游是天然纤维、化学纤维这类材料商，中游则是纺纱、织造、印染类服务提供商，经过层层工序之后，生产出服装、家纺和产业用的纺织品。

  而鞋履的生产链条，远比服装行业复杂。鞋履行业的上游主要是皮革、布料、橡胶等材料提供商。中游是发泡、剪裁、打磨、烘干、硫化工艺等服务方，下游则是鞋类品牌方。

  以生产一双运动鞋为例，当定下鞋面、鞋垫、防震台、大底、底台这几个方向之后，就要决定使用什么样的材料。选定材料之后，才能决定用什么工艺来制作这个材料。因为，不管是使用麻、棉，还是皮革、橡胶，最终影响整个鞋服产品性能的，还是材料。

  总的来看，鞋服行业，尤其是牵一发而动全身的鞋履产业对底层创新的要求很高，需要结合材料技术、生物科学技术等多方面的积淀，才能实现突破性的进展。

  中国是全球最大的鞋服消费市场。根据艾媒咨询的数据，2020年，中国鞋服市场的规模大约在3400亿美元，约占全球鞋服市场的23%。

  但近年来，中国服装行业整体呈下行趋势。根据中国服装协会、国家统计局发布的数据，2020年，全国规模以上服装企业（年主要经营业务收入2000万元及以上）亏损面高达23.16%，比2019年同期扩大9.82个百分点，亏损企业亏损额同比增长62.41%。

  2020年，受疫情影响，社会整体购买力会降低。根据国家统计局发布的数据，2020年，中国社会消费品零售总额约为39.2万亿元，比上年下降3.9%，其中，服装鞋帽、针纺织品类同比下降6.6%。

  政策方面。根据联合国“即刻行动”运动发布的数据：“时尚行业（服装和鞋类）每年的温室气体排放量占全球总排放量的8%以上，废水排放量占全球总排放量的20%。仅仅制作一条牛仔裤，从棉花生产到最终产品上市，需要约7500升水。”中国近年来一直在推动服装行业的节能减排。2017年，中国纺织工业联合会发布了碳排放数据在线填报系统，协助纺织企业设定科学碳目标。

  此外，东南亚借助人口红利以及产业高质量发展政策，吸引了一部分鞋服产业链转移至该地区。在鞋服行业，中国正面临激烈的国际竞争。

  为了应对急剧变化的市场环境，材料创新成为鞋服行业的一种破局之道。我们正真看到，“功能性+可持续性”正在成为鞋服创新的重要方向。

  功能性包括更佳的运动表现、更舒适的穿着体验这样一些方面。比如，有的材料能够增强防风、防水、透气、耐磨的功能，而有的材料则能带来除臭、冰感、弹性等方面的穿着体验。

  可持续性则包括可生物制造、可生物降解、环保低碳可回收、绿色生产等方面。比如，Everlane的Clean Silk环保真丝采用更安全的染料，将900多种化学物质从生产的全部过程中去除。

  根据麦肯锡发布的《2020年度全球时尚业态报告》，有45%的受访服装公司希望整合更多创新的生物基材料，67%的生产采购高管表示使用创新的可持续材料对公司很重要。受访的大部分的公司都认为，功能性的材料对于整个企业的发展也很重要。比如：GORE-TEX、POLARTEC这类户外品牌，以及优衣库等企业在功能性材料上深耕已久。

  麦肯锡还在报告中估算，从2013年到2019年，纺织领域在创新方面的年度专利申请量将增加8倍。

  接下来，我们以Allbirds、Bolt Threads、特步这三个公司为例，分享他们在新材料上的创新探索。从结果看，新材料的舒适性、功能性，以及其所代表的健康、环保等理念，对于品牌崛起与转型有重要作用。

  你可能很难想象，Allbirds这个运动消费领域的“宠儿”只成立了5年。

  成立至今，强调健康与环保的鞋履品牌Allbirds总融资额超2亿美金。2019年，Allbirds的销量已达到2.2亿美元。而体育休闲服品牌Lululemon在申请IPO前一年，营收的数据是1.7亿美元。

  Allbirds的目标是做世界上最舒服的鞋。2016年，Allbirds从众筹网站Kickstarter上起步，主打舒适的羊毛鞋。如今，Allbirds已经获得Google创始人Larry Page、苹果CEO库克、美国前总统奥巴马等知名人物的青睐，演员Leonardo DiCaprio和NBA球星安德烈·伊戈达拉成为了它的投资人。

  Allbirds能够在竞争非常激烈的休闲运动市场立足，与它在新材料上的创新与探索密不可分。Allbirds善于采用多种创新性的材料，不断打造更舒适、柔软、轻便、绿色环保的产品。

  在创办之初，Allbirds主打美利奴羊毛这款材料。羊毛具有透气、调节温度、吸湿排汗的特性。在第一款羊毛鞋受到广泛欢迎后，Allbirds推出了系列新品，同样利用新材料，让产品的舒适性得到进一步改善。

  以2018年3月Allbirds推出的The Tree Runner系列为例。这个系列除了沿用美利奴羊毛材料制造成的羊毛鞋垫之外，鞋面材料采取使用南非桉树原浆，全新鞋中底材料 Sweet Foam™则以巴西甘蔗为原料。甘蔗纤维的好处是轻盈透气，桉树纤维则让鞋面更加舒适、透气，且光滑如丝。

  Allbirds的雄心不止于鞋业，它慢慢的开始将产业线拓展到袜子、服装等领域。不变的是对新材料的运用。

  2020年，它推出绿科技「好」系列，由Trino ™材料+甲壳胺制成的Trino蟹蟹T恤让人眼前一亮。Trino ™材料+甲壳胺，是由废弃蟹壳中的壳聚糖制成的可持续纤维。因其无需依赖锌或银等金属提取元素，可使衣服更抗菌、耐穿。

  此外，Allbirds还计划于2021年12月，推出由植物基皮革（不含塑料）制作的皮鞋。

  这些新材料的运用，让Allbirds产品实现了功能性创新。除此之外，这些新材料本身就具有的可持续性，也构成了其品牌价值观的重要部分。

  Allbirds的官网显示，一双普通球鞋的碳足迹是12.5 kg CO2e，而Allbirds所生产的鞋履平均碳足迹是 7.6 kg CO2e（碳足迹，即由个人、事件、组织、服务或产品造成的温室气体总排放量，用以衡量人类活动对生态环境的影响）。

  Allbirds还会在官网上清晰地标示环保材料能节省多少资源。比如，Allbirds使用的桉树纤维材料，与棉花这样的传统材料相比，减少了95%的用水量和一半的碳排放。此外，Allbirds产品的鞋带是由可回收的塑料瓶做成的。

  在碳中和压力日益增加的当下，Allbirds的这些努力显得逐渐重要，也得到了用户的强烈认可。

  Allbirds之所以能够持续推出各种新产品，背后的工厂Braskem起到了重要作用。

  Braskem是巴西最大的石油工厂之一，它是全美洲最大的热塑性树脂的制造商，跟150多家品牌合作，产品出口到北美、南美、亚洲、欧洲等地区。2007年，Braskem推出独家产品绿色聚乙烯，从甘蔗中提出乙醇，实现绿色乙醇生产。在跟Allbirds合作时，Braskem已拥有了非常成熟的生产绿色乙醇的工艺，从而帮助Allbirds生产以甘蔗为基础的鞋底材料。

  Bolt Threads不像Allbirds一样直接推出产品，它是一家研发和应用新材料的机构。

  Bolt Threads的创始人曾经提出过一个令人深省的问题：如果有一天石油资源都消耗殆尽了，我们将失去生产纤维的资源，那我们该怎么办？

  Bolt Threads推出了蜘蛛丝蛋白材料、菌丝体Mylo等新材料产品。

  先来看蜘蛛丝蛋白材料。研发、制作蜘蛛丝蛋白的过程非常奇妙。研究者在分析了600多种蜘蛛丝中的关键蛋白成分之后，找到了对应的性质可控的蛋白质基因。通过利用微生物（酵母）发酵，加入糖、水等生产蛋白质。最后通过分离蛛丝蛋白、纯化的方式，制成蜘蛛丝蛋白。

  蜘蛛丝蛋白的韧性是相同尺寸钢的四倍，弹性可以与尼龙相媲美，能够忍耐高达300摄氏度的温度。生产蜘蛛丝蛋白的过程清洁无害，并且材料最终能轻松实现生物降解，是用于制作高性能户外运动的绝好材料。

  不过，目前蜘蛛丝蛋白每公斤的价格在100美元，远超消费者可接受的价格范围。但在服装、假发、化妆品等对材料性能有较高要求的领域，蜘蛛丝蛋白有较高的发展空间。

  菌丝体Mylo的研发和制作的步骤同样奇妙。首先是提取菌丝细胞，给菌丝细胞投喂有机物。在一定的温度和湿度中，菌丝会生长成泡沫层。接下来，将菌丝来加工、染色，就可以制成触感极像皮革的Mylo菌丝体材料。制作的步骤中的余料，会被用于堆肥。

  Mylo这款材料最大的卖点在于生产时间短，只需要几天时间即可制成。相比之下，传统方法是通过畜牧业获得皮革材料，整一个完整的过程常常要几年。简单来讲，养一头牛需要几年功夫，养菌丝只需几天。Mylo材料极大缩短了皮革类材料的生产链条，提高了生产效率。

  不过，目前Mylo这款材料的价格也不够亲民，其稳定性、可塑性、耐久性也有待更长期的观察。但往长远看，菌丝体材料前景可期，作为皮革制品的优质替代方案，它的商业化场景非常丰富。

  根据华丽志的报道，2021年，Bolt Threads运用其专利生物材料Mylo与一批国际时尚和奢侈品公司达成独家合作关系，包括法国奢侈品巨头 Kering（开云集团）、英国设计师品牌 Stella McCartney（斯特拉·麦卡特尼）、Adidas、Lululemon等。

  最近又让特步破圈的，是穿特步的马拉松选手们屡获好成绩。在2021年举办的厦门马拉松中，超过50%的精英选手（全程用时3小时以内）穿着特步运动鞋参赛。在徐州马拉松男子组中，排名前九的运动员中，有七人选择特步跑鞋。

  一个答案是，新的功能性材料带来更好的运动表现。特步结合碳板材料，以跑鞋中底的新材料作为突破口，推出超低密度、低重量、更具有回弹力的运动鞋。中底指的是鞋垫和大底中间的那一层发泡材料，起到保护、缓冲、稳定的作用。

  在特步之前，阿迪达斯、耐克已经率先从材料上迭代跑鞋，提高其性能。2013年阿迪达斯推出的“爆米花”adiZero的中底用了德国巴斯夫的发泡微球材料E-TPU. 2017年耐克推出的ZoomX系列，与阿科玛合作，使用新尼龙弹性发泡材料（Pebax）+碳纤维复合材料。2019年，耐克推出了功能更佳的Nike Air Zoom Alphafly NEXT%。

  特步的Dynamic Foam PB，是“爆米花”的升级版——使用尼龙颗粒进行超临界发泡的工艺打造而成，比E-TPU轻约50%，回弹性超80%。

  伴随着专业运动鞋向更轻、更厚、更回弹的方向升级，马拉松世界纪录不断被打破。

  而特步等国产运动品牌之所以能够迅速跟进，更新迭代跑鞋中底的材料，得益于材料供应链在中国的发展。

  由于尼龙弹性体的技术门槛较高，绝大多数产能仍在国外厂家手里，比如阿科玛、赢创、日本宇部兴产等。随着尼龙弹性体工艺技术的进步，目前浙江心源科技、沧州旭阳化工等中国厂商已经能够生产高性能的尼龙弹性体材料。尼龙弹性体的应用场景范围也逐渐从专业跑鞋等高端鞋品拓展到更广泛的家用电器、可穿戴设备、医疗器械等领域。

  无论是新兴品牌Allbirds，还是耐克、特步这类传统品牌，这些热情参加材料革新的企业大多为运动品牌。为什么近年来运动鞋服行业的创新变革如此显著？

  变革背后，是消费的人对运动休闲鞋服产品的偏爱。多个方面数据显示，体育休闲正在变成服装这个存量品类里的增量品类。据西班牙投资公司Comprar Acciones2020年12月发布的研究数据，全球运动服市场（activewear）的价值在2020年达到了3535亿美元，这个品类对新冠疫情的经济影响有一定的抵抗力。预计从2020年到2026年，全球运动服市场预计将以3.7%的复合年增长率（CAGR）持续增长，到2026年将达到4391.7亿美元。

  首先，运动休闲代表了一种追求健康、热爱运动的生活态度。其次，运动休闲鞋服产品比普通服饰在材料上有优越性，更透气、贴身、舒适。

  第三，人们的工作类型、工作方式发生了变化。与数十年前相比，中国目前从事零售服务行业的年轻人比重增加了，导致金融服务等需要正式穿着的行业从业者减少。大部分年轻人身着正装少了，穿休闲运动服饰多了，美国也是类似的情况。前文提到西班牙投资公司Comprar Acciones发布的数据，佐证了人类对于运动服饰的旺盛需求。

  人们对于运动休闲鞋服产品的态度，是社会思潮、商业文化变迁的映射。在传统社会中，衣冠礼仪是等级、阶层的体现，企业管理者推崇职业化的着装。随着时下人们越来越强调健康、环保、平等友好等理念，大家的穿着也更具多样性。从欧洲服装的绅士艺术到美国式的休闲运动， 人们通过服装来表达自我、展现健康的生活状态，已然成为一种不可逆的趋势。

  此外，疫情也深刻影响了人们的衣着观念。疫情期间，人们习惯了居家服装的舒适便捷，运动健康的意识更强，很难再回到整天西装革履的状态。

  我们在前文提到的新材料，都在替代传统材料。比如Mylo菌丝体材料可以替代皮革材料，蜘蛛丝蛋白纤维可以替代蚕丝。这些新材料在成熟度上可能有一定差别，但无论是在功能还是在可持续性上，与传统材料相比都有明显的代差优势。

  聚乳酸（PLA）目前是生物可降解材料中产量最大、应用场景范围最广的材料之一。聚乳酸是由小麦、玉米等农作物发酵而成的，经过纺丝成型后可得到聚乳酸纤维。

  聚乳酸不仅环保，而且有一定的抗菌作用。在日用品、化妆品、汽车等行业大范围的应用之后，聚乳酸经过了消费者接受度的检验。未来，聚乳酸将有机会更广泛地切入到鞋服行业。

  我们在前文提到的特步，除了主打功能性的跑鞋之外，还推出了聚乳酸材质的运动服装。2020年，特步推出了聚乳酸成分的风衣，聚乳酸在总材料中占比19%。2021年，特步推出的聚乳酸T恤中，聚乳酸的材料占比提升至60%。特步还计划于2022年二季度，上市聚乳酸材质占比更高的针织卫衣。

  聚羟基脂肪酸酯（PHA），也是一种需要我们来关注的材料。PHA是由天然微生物合成的，有较好的耐水性、延展性和生物亲和性。PHA被大范围的应用于农业、环保、生物化工、微电材料、能源、医药、医用材料等领域，可以直接在土壤和海水等自然环境中自发降解。

  根据西南证券发布的研报，与PLA等生物材料相比，PHA结构更多元化，通过改变菌种、给料、发酵过程等方式，能改变PHA的组成，使得PHA的性能更多样化。目前可以工业化生产出的PHA产品有聚羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基戊酸酯（PHV）、聚羟基丁酸戊酸酯（PHBV）等。

  PHA还有抑菌的特性。市面上最常见的，就是由PHBV和PLA共混共聚而成的纤维，这款材料在耐热度、柔软度方面，都比纯PLA材料更为优越。可利用该纤维制作健康环保的纺织品。

  在商业应用上，有一个企业叫做禾素纤维，拥有PHBV材料生产的核心专利技术，用PHBV材料制作家居服、袜子等织品。此公司发端于一个中科院与宁波市的院市合作项目，被列为国家高技术探讨研究发展863计划。

  根据DeepTech旗下内容品牌生辉SynBio报道：“受制于PHA较高的生产所带来的成本，PHA一直未能实现大规模的商业化量产。”峰瑞资本天使轮项目蓝晶微生物（Bluepha）“开发了生物可降解材料PHA的工业化生产技术，系统降低了PHA的生产所带来的成本。”

  蓝晶微生物是一家基于「生物技术+工业互联网」，从事分子和材料创新的公司。公司致力于通过生物计算和测试平台，创造最具有商业想象力的创新产品，包括市面上唯一能够在自然环境（包括海水）中降解的塑料、用于对抗焦虑和镇痛的工业成分，能帮助解决东亚人酒精代谢基因缺陷的解酒药。

  莱赛尔材料是由木浆（针叶树为主）、水和溶剂氧化胺混合加热，再完全溶解，经过去除杂质、纺丝而成的材料。莱赛尔的分子结构是简单的碳水化合物，在溶解过程中不会产生任何衍生物和化学作用。

  莱赛尔最早是由奥地利兰精公司推出的，此公司还曾研发莫代尔材料。莱赛尔的优点是质地、触感较好，有垂感，很适合替代真丝等材料。莱赛尔的应用已经较为广泛了。比如，URBAN REVIVO曾与世界自然基金会（WWF）合作过一系列采用莱赛尔面料的产品。

  碳纤维主要由碳原子构成，几千条碳纤维成捆之后，形成一个纤维束，可以单独使用或者被编织成织物。碳纤维材料因为具备高硬度、高强度、重量轻、不易变形、耐高温等特性，最初用在军工、航空航天、风电等领域的机械器件中。随着碳纤维的技术逐渐成熟，碳纤维材料价格降低，碳纤维目前被大范围的应用于运动器材、医疗器械、消费电子、汽车工业、建筑工程、货运仓储等场景中。

  当碳纤维及其复合材料应用到竞速跑鞋上，不仅会加强鞋子中底的结构，为足弓提供更稳定的支撑力，还能让鞋的回弹力增强，提供强劲的推力，节省运动员的体力。耐克、阿迪达斯、安踏等公司制作的部分运动鞋已经使用了碳纤维材料来提升性能。

  ▲2020年，肯尼亚的运动员Peres Jepchirchir穿着含有碳纤维材料的 adizero adios Pro，以1小时05分34秒的成绩，打破纯女子半马世界纪录。（来源：阿里达斯官网）

  峰瑞资本天使轮项目华渔新材料在碳纤维复合材料领域有较为深厚的技术积累，拥有多项碳纤维相关的专利技术，能够设计、生产出适用于汽车、运动鞋服等领域的碳纤维材料。

  除了聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、莱赛尔、碳纤维这些材料，鞋服行业能够使用的新材料还有很多，比如海藻纤维、大豆蛋白纤维、竹浆再生纤维等等。虽然这些新材料的产能还不够大，但是未来的应用场景很广阔。

  梳理完新材料在鞋服行业的应用案例之后，我们想要逐步探讨的问题是：新材料未来是否能让更多消费者、品牌方接受？

  先看供给端。鞋服行业对供给端最大的诉求，是以更低的成本做出好的产品，然而，如今大部分的新材料成本都不低，材料性能与传统的棉、麻材质相比还不够稳定。

  在企业端，可能大部分企业对新材料的认知还不够准确、清晰。除了部分品牌入局，大多数企业仍在观望、犹豫。

  这其中还涉及到博弈、平衡。与新材料伴生的可持续等概念，某一些程度上是在倡导消费者更低碳、更环保、买更少的衣服，这与消费企业追求的高频次、高复购相左。

  站在消费者视角，目前可持续环保消费这些理念在人群中的接受度正在提高。不过，整体而言，在大众消费市场，可持续环保在购买决策中的权重还不够高。认为环保新材料只是噱头的，也大有人在。可以说，新材料产品的普及，还需要对潜在用户进行市场教育。

  尽管新材料的广泛应用之路有不确定性，其对鞋服行业发展的积极影响无法掩盖。

  目前较为可行、通用的方案是，不把新材料作为服装鞋类材料的主心骨，而是作为消费者nice to have（很愿意有）的部分。因为这些新材料在防风、防水、舒适感等方面的优势，是一些传统材料很难来做比较的。

  此外，从产业链革新的角度，无论是生产还是回收，新材料相较于传统材料都更高效、更环保。新材料的生产所带来的成本还有很大的压缩、调整的空间。如果我们把时间轴拉长，就能更清晰地意识到，新材料其实是在为企业和社会降低生产与消耗的成本。

  已经有一些比较乐观的现象表明，慢慢的变多的消费者愿意为可持续材料、功能性材料买单。根据中国纺联社2019年的调研，在受访的5002名消费者中，超过40%的消费者愿意为可持续纺织服装产品付出10%至20%的溢价。

  我们有理由相信，当与新材料相关的概念、生产方式被消费者更广泛地接受之后，新材料背后的合成生物学的技术将有机会改变整个新材料生产的价值链，而新材料生产的成本越低、效率越高，就越能被广泛地应用于市场中，形成良性的循环。