（报告出品方/天风证券，潘暕、张健）
1.对标30+家百亿美金市值国际巨头，国内功能材料行业发展空间大
1.1.国际材料巨头众多，是各国高端制造业的基石，超过百亿美金市值有31家
科技工业制造业是欧美日韩经济体的核心组成。我们统计，在欧美日韩上市公司市值排名前名中，
（1）从市值占比角度：科技工业公司美国、日本、韩国、欧洲分别占比为51%、53%、55%、31%；
（2）从数量占比角度：科技工业公司在美国、日本、韩国、欧洲分别占比为39%、51%、41%、35%。
材料产业是海外科技制造业的重要构成。以美国为例，市值超千亿美金的国际巨头有三家，分别是霍尼韦尔、3M和GE，同时还有陶氏、杜邦、PPG、伊士曼等多家百亿级美金市值的国际巨头公司。
我们梳理全球范围内上市公司，美欧日韩拥有31家市值超百亿美金材料企业，代表性企业有美国公司3M/霍尼韦尔/GE/陶氏杜邦，欧洲公司巴斯夫/林德/巴斯夫，日本信越/三菱化学/日东电工，韩国LGC、SDI等，为我国材料企业提供参考，未来行业发展空间有望持续扩大。
1.2.国内材料行业空缺明显，发展空间大
我国科技工业行业数量占比接近50%，但市值占比仅为33%。相较于美国日本科技工业公司总市值占比51%及53%，我国科技工业总市值占比较低，约为12万亿元。科技工业公司数量虽多，但大多排名靠后，市值较小，对比美国拥有多家科技巨头，我国科技工业公司仍在持续发展阶段，未来发展空间有望持续增长。
46家科技工业公司中，市值排名靠前的公司大多数为中游和下游企业，上游企业仅7家，市值占比约13.4%。7家上游企业中，5家为芯片公司，仅有万华化学（大宗工业材料的代表）及恩捷股份（电动车锂电池功能材料的代表）2家企业为材料公司市值超过千亿人民币，未来国内高端材料类公司发展空间大。
1.3.国内材料行业未来十年红利：产业升级+内循环
年以来，我国多次强调在新的经济形势下，尽快形成以国内循环为主的双循环新格局。对比多年来制造企业原材料大量进口、成品海外销售的“两头在外，大进大出”经营模式，内循环通过国产替代，完善技术和产业供应链。
加快产业链升级是制造业内循环中必要一环。目前，我国制造业还处于中低端水平，处于分工和专业化下游，高附加值产品占比较低，核心部件严重依赖进口。从产业链角度分析，制造业上游高端基础材料目前对国外企业的依赖程度较高，基础材料的持续创新研发成为必然趋势。“十四五”期间，我国对高端产品需求提升，进一步促进我国材料企业加大研发投入，加快产品升级，优化产品性能，适应市场新需求。
新基建为内循环一大抓手，下游需求拉动新材料行业发展。新基建以数字基建为核心，包括5G、人工智能、工业互联网等。新材料是发展数字基建的重要支撑，其中5G产业对上游材料自主可控需求提升，带动新材料企业不断创新，行业蓬勃发展。目前我国新材料产业作为新材料行业第二梯队正快速发展。行业在一系列关键技术上取得重大进展，产业规模不断扩大，产业集聚成效显著，领军企业加快成长。
随着国内政策引导及下游需求增大，新材料细分龙头将加大研发投入，未来有机会成为平台型企业。目前我国众多新材料细分领域龙头企业相较于第一梯队的美日欧国家企业产品线单一，在加速实现内循环的影响下，我国企业在未来将持续提高自主创新能力、成果转化能力、技术应用研究，从而推动行业转型和自主创新，以实现国产替代。
2.3M：国际功能材料巨头典范，产品丰富、下游多元，营收稳健、盈利能力强
在全球新材料巨头中，市值超过一百亿美金的公司超过30家，我们研究认为，3M是其中最具代表性的公司之一。3M下游非常丰富，收入体量庞大，财务指标优秀，且公司的部分产品线与国内一些公司存在相似性，具有研究价值，因此我们选取3M作为范例进行复盘。
3M拥有近6万种产品，覆盖消费、医疗、工业、航空等众多应用。年公司营收/净利润分别为.8/53.8亿美元，毛利率/ROE分别为48.41%/46.96%，人均营收/毛利/净利分别为33.88/16.40/5.67万美元。3M最新市值约亿美元，是全球最大的综合材料公司之一，对比其他国际材料巨头，3M在业务持续性、盈利能力方面更有优势。
2.1.国际巨头对比：3M高盈利能力，相对轻资产，享受估值溢价
2.1.1.国际材料巨头汇总
综合全球十余家市值较大的材料巨头，
（1）毛利率超过30％的有3M、霍尼韦尔、杜邦、德国默克、法液空和信越化学；
（2）ROE超过15%的有3M、霍尼韦尔、通用GE，其中3M的ROE达47.0%，远超其他材料巨头；
（3）总资产周转率超过0.6的有3M、陶氏、巴斯夫、富士胶卷、LGC。3M的毛利率、ROE、总资产周转率、固定资产周转率均处于同业较高水平，拥有轻资产和高盈利的特点。
选取其中业务具有可比性的六家公司进行对比分析：
3M营收规模大，净利润最高，经营状况较好。年，3M营收.8亿美元，仅次于巴斯夫（.5亿美元）和陶氏（.4亿美元）；3M全年净利润53.84亿美元，为下列公司中最高，整体经营状况较好。
3M盈利能力高且稳定：毛利率40%，ROE20-40%。长周期内，3M与德国默克的毛利率水平最高，3M毛利率保持在40%以上且稳中有升。近十年内，3M的毛利率波动最小，巴斯夫毛利率出现一定下滑。3M的ROE在20%-40%，处于同业领先水平。
3M资产周转率高，相对轻资产。3M公司总资产周转率和固定资产周转率较为稳定，近五年的总资产周转率平均约为0.84，固定资产周转率平均约为3.6，保持在较高水平，相对更轻资产。
3M高度重视研发投入。从研发投入看，年度，3M研发投入18.78亿美元，仅次于德国默克（28.14亿美元，主要用于医药部门研发）、巴斯夫（25.66亿美元），研发投入占比达到5.8%，对研发投入高度重视。
2.1.2.德国默克：保健业务为主，收购Versum强化布局电子材料
营收规模较大，以医疗健康业务为主，电子材料目前营收占比较低。年，德国默克营收亿美元，其中，生命科学与医药健康业务占比超过80%，高性能材料仅占19%。公司医药健康与生命科学业务主要产品有环境监测、临床诊断等，覆盖环境、食品、医学行业；电子材料业务代表性产品有液晶材料、晶圆制造和封装解决方案等，涉及半导体、汽车领域。
首推彩色平板液晶显示屏，电子材料业务以液晶为基础成长。德国默克自年开始研究向列型液晶材料，年推出世界第一台彩色平板液晶显示屏。公司目前占据液晶市场50%以上份额，液晶等显示材料作为电子业务主要产品推动其成长。
年，以58亿欧元收购VersumMaterials，推进高端电子材料业务。VersumMaterials主营集成电路（IC）和显示器行业的特种材料开发、制造、运输和处理业务，提供包括电子特气、蚀刻剂、化学机械抛光浆料等材料。对Versum的收购帮助德国默克推进高端电子材料业务，成为领先电子材料供应商。
相比3M，德国默克拥有生命科学和医药健康业务，在高端材料上，德国默克以液晶材料为基础，推进电子材料布局，但规模和应用领域不及3M。
2.1.3.巴斯夫：营收规模最大，覆盖农业、工业、上游基础化工等领域
营收规模位居材料公司之首，业务覆盖农业等多领域。年，巴斯夫营收.48亿美元，是3M营收（.84亿美元）的两倍多，在全球材料公司中，巴斯夫营收最高。公司产品涉及基础化工、电子、农业、营养健康等领域，其中，巴斯夫在农业领域规模远超住友化学，其他材料巨头少有农业业务。
化学循环可再生等核心技术串联业务部门，以化学品为基础实现一体化架构。巴斯夫化学品业务为其他部门提供基础化学品和中间体，通过化学循环可再生、工艺开发、数字化与人工智能等核心技术，实现特性材料单体、表面涂料、护理化学品和数字农业产品等的生产制造，实现以化学品为基础，化学循环可再生等核心技术串联的一体化架构。
巴斯夫作为营收体量最大的材料公司，产品应用领域相比3M更广。3M在农业领域未有布局，而巴斯夫在农业领域业务规模庞大，年，农业部门实现营收94.21亿美元，接近3M总营收的三分之一。
2.1.4.住友化学：石化、基化、功能材料一体化，电子、能源、医疗全覆盖
营收规模较为稳定，低于3M。公司近十年营收较为稳定，均保持在亿美元左右，年3月至年3月实现营收.26亿美元，远低于3M的.84亿美元。
以石油化学业务为主，兼顾基础化工、高端材料。石油化学产品占营收比重达30%，为所有业务部中最高。除各类石化产品外，公司还拥有基础化工产品和蚀刻剂、偏光片等电子光学材料产品，涉及工业、农业、能源、制药行业。住友化学是上述材料巨头中仅有的同时拥有石油化工、基础化工、电子材料产品的公司。
年，住友化学控股三立子，强化车载显示偏光片业务，推进公司高端材料板块。三立子成立于年，专注研究电视、笔记本电脑、汽车导航系统和智能手机上的偏光片应用。住友化学的偏光片产品在中小尺寸如手机方面有优势，但在车载领域应用较少。公司通过控股三立子的方式，在偏光片市场总产能占比提升至21%，强化车载应用偏光片业务，高端材料取得进一步发展。
住友化学的高端材料业务主要包括能源和功能材料、电子化学品，在营收中占比较低，规模不及3M，但住友化学拥有大量的石油化学产品，在基础材料市场中占优。
2.1.5.陶氏杜邦：陶氏侧重涂料、塑料等工业品，杜邦侧重电子等功能材料
陶氏和杜邦于年合并为陶氏杜邦（DowDuPont）上市，市值一度超越巴斯夫。年，陶氏与杜邦正式合并，以陶氏杜邦名义上市，市值一度达到亿美元，超越巴斯夫跻身全球最大化工企业。
陶氏杜邦一拆三，优势保留、劣势互补。年，陶氏和科迪华先后独立分拆上市。陶氏主营材料科学，杜邦主营特种产品，科迪华主营农业化工：
（1）陶氏在原有功能塑料、化学品业务基础上，新增原杜邦的功能性材料业务。陶氏化学营收规模较大，年，营收达.42亿美元，高于3M的.84亿美元。主要产品有功能塑料、化学中间体、高性能材料和涂料，侧重上游工业级产品。
（2）杜邦在原有营养健康、电子通讯、安全保护业务基础上，新增原陶氏的电子材料业务。由于陶氏和科迪华独立分拆上市，杜邦公司年和年营收相比年出现大幅下降，全年营收亿美元左右。杜邦整合了原陶氏的电子材料业务，提高了自身高端材料产品丰富度。
（3）二者各自持续亏损但又具有极强互补性的农业化工业务合并为科迪华，实现劣势互补。目前，科迪华与先正达齐名。
2.2.穿越周期的超级成长
3M公司年以来市值增长超过倍，最新市值亿美金左右；收入增长约6倍，最新收入超过亿美元。受益于产品品类持续扩张和下游领域的拓展，3M业绩在长周期内持续增长，业绩驱动市值增长超倍。公司营收分别于8年/年突破亿美元/亿美元。从年的65.08亿美元增长至年的.84亿美元，增长了%，实现穿越周期的超级增长。
业绩波动小，抗风险能力较强。长周期内，3M公司业绩波动较小，仅于年、1年、8-9年和年由于法律诉讼、重组调整和宏观经济环境恶劣出现小幅下滑，公司整体抗风险能力较强。
净利润同样在长周期内持续增长，盈利能力提升导致净利润增幅高于同期营收增幅。3M的净利润由年6.73亿美元增长至年53.84亿美元，增长了%，同期营收增长%，主要原因系公司净利率水平提升。
2.3.高毛利战略+ROE提升，持续稳定的高盈利能力
2.3.1.毛利率40%，高毛利战略推动毛利率稳步提升
毛利率整体处于高水平，且稳步提升。公司整体毛利率维持在40%-50%的高水平，年，毛利率和净利率分别达到48.74%/15.82%。从长周期来看，毛利率在稳步提升，-5年十年间为高速提升期，进而导致净利率由10%左右提升至15%以上。
3M公司坚持高毛利战略。在收购整合的同时，不断剥离原有的疲软业务板块。在年，3M公司将药物输送业务以6.5亿美金剥离给AltarisCapitalPartners，并将气体和火焰检测业务以2.3亿美金剥离给TeledyneTechnologies。年，3M公司将其高浓缩添加剂业务剥离给德国赢创。3M公司长期以来通过剥离营收水平较低或过于平稳的业务，发展高毛利板块，实现毛利增长。
一直以来，3M公司寻找并进入利基市场，在竞争对手较少的情况下，通过自身强大的技术优势，或者高毛利，成为小众细分领域龙头。早在公司发展初期，3M公司发现福特汽车公司的新流水线遇到砂纸摩擦力过高问题，推出用于研磨木头和静电材料的新款砂纸。目前，公司处汽车售后多个细分市场领先地位，例如汽车隔音吸音棉和汽车用双面胶减少车内噪音。公司研发的汽车膜也可用于替代飞机油漆，占领此分类市场。
2.3.2.杜邦分析：财务杠杆提升，净资产减少，ROE超40%
3M公司长期ROE高于20%，15年以后40%。年以前公司roe中枢在20-30%；年后，公司roe中枢超过40%，主要由于：（1）财务杠杆提升；（2）分红+回购减少净资产。
公司销售净利率保持在较高水平，没有显著增长，资产周转率也维持良好，ROE的增长主要源于权益乘数的提高，即财务杠杆加大。3M体量庞大，其资金成本的提高带来的财务压力较小，适度加大财务杠杆能够安全有效地提高公司ROE。
2.4.产品线丰富，下游多元化
丰富产品线和多元化下游领域支持3M业绩表现优异。经过多年的发展，3M从最初小规模的采矿厂逐渐成长，现已成为多元化跨国制造业巨头，拥有思高胶带、汽车窗膜、各类电子材料、便利贴等众多代表性产品，下游领域包括材料、电子、能源、医疗保健、日常消费、工业制造等。
从营收结构分析，安全与工业营收占比保持最高，医疗板块占比不断提升。根据年报显示，作为公司的发家业务线，安全与工业部年度营收亿美元，占比达35%，持续保持占比最高地位；消费品占比最低，为15%；医疗保健业务作为公司近几年的发展侧重点，占比持续上升，达到24%。
公司四大业务部门：
安全与工业：服务于工业生产制造、安全防护、电力能源市场，主要产品有工业胶带和胶粘剂、工业研磨用具、绝缘装置、个人防护设备等。年，收购ScottSafety，新增加了自给式呼吸器系统、气体和火焰检测仪器等产品。
电子产品和汽车等：服务于消费电子、汽车、交通安全、航空航天等市场，主要产品有显示材料、汽车车窗膜、公路标志反光板、路面标记系统等。
医疗产品及服务：服务于医疗行业，包括医疗产品解决方案、医疗器械组件、口腔护理、食品安全检测等市场，主要产品有医用胶带与薄膜、各类敷料、齿科和正畸产品、食品微生物检测等。年，收购M*Model，扩展了健康信息系统业务。
消费品：服务于家居日用、装饰、个人健康护理、办公用品等市场，主要产品包括Post-it便利贴、净水过滤系统、运动护膝和护踝、百洁布等。
3.复盘3M：近年成长曲线的三大阶段
3.1.3M公司的超级成长总结
3M自年成立至今已有将近年历史，发展大概分为三个阶段。
（1）ss：创业-转型-创新，从刚玉开采到转型砂纸，在一战二战背景下，诞生Three-Mite砂纸+Scotch胶带两大成功产品。
（2）s-s：受益于美国经济科技水平领先，国际市场大空间，3M技术、产品、市场走向多元，打造平台型国际材料巨头。
（3）21世纪以来：互联网泡沫破灭，医疗健康行业蓬勃发展，公司积极并购医疗、安全防护企业，规范内部创新研发流程，实现稳健再增长。
3.2.-：创业-转型-创新，砂纸+胶带取得成功
3.2.1.一战、二战、经济大萧条刺激工业、消费新需求
年，一战爆发，军事用车需求的增加拉动磨料、砂纸需求增长。战争的爆发导致军用指挥车、装甲车等的需求暴涨。由于在军事用车的加工过程中，要求高精度研磨，对高质量的磨料和砂纸需求旺盛。
年前后，处于工业时代的西方各国饱受加工粉尘困扰，急需防粉尘扩散解决方案。西方制造业高速发展，工人在切割打磨时会产生大量粉尘，含铅粉尘的扩散极易造成尘肺病和铅中毒问题，迫切需要防止粉尘扩散的解决方案。
-年，经济大萧条期间，胶带需求逆势增长。从年三季度到年一季度，美国名义GNP从.2亿美元下降至.8亿美元，降幅达53.35%，经济的大幅衰退导致消费者消费欲望低迷，节俭成为必然。人们大量使用胶带修补物件。从使用胶带修复书页、窗帘到用胶带修复纸币，对胶带的需求在此期间逆势上升。
-年，二战军需导致胶带需求持续增长。-年第二次世界大战发生，时任总统罗斯福命令生产弹药箱封装胶带，坦克、船只，甚至飞机的修补也都用上了胶带。此外，战争时期对止血绷带的需求量也极大，二战拉动胶带需求持续上涨。
3.2.2.公司重视创新+研发，砂纸、胶带等新产品大获成功推动公司发展
刚玉开采业务受挫，转型砂纸生产。年3M成立，主营刚玉开采业务。实际开采得到的钙长石质地相对刚玉较软、较脆，因此销售疲软。公司在年转变策略，转型砂纸生产。
创新研发Three-M-ite砂纸，凭借其优秀研磨性能为3M带来第一桶金。年，3M的首款独家产品Three-M-ite砂纸研发成功。受益于一战军需，Three-M-ite砂纸凭借其优异的研磨性能被大量采购，3M收获第一桶金。
收购防水砂纸构想，Wetordry防水砂纸成功解决研磨粉尘问题。奥基（FrancisOkie）提出防水砂纸构想以解决粉尘问题。3M收购其创意后，研发实验室着手设计防水砂纸。年，3M以Three-M-ite砂纸为基础，选取合适布料衬底研发出Wetordry防水砂纸，通过在研磨过程中使用水冲洗的方法大量减少粉尘，成功解决粉尘问题。
受益于砂纸产品中积累的粘合剂技术，里程碑产品思高胶带诞生。
（1）3M工程师RichardDrew从汽车制造商客户处获得了遮蔽胶带的灵感。经过两年的尝试，Drew完善了砂纸生产中积累的粘合剂技术，发明了3M的里程碑产品思高（Scotch）胶带。
（2）胶带的诞生帮助3M在经济大萧条期间实现逆势增长，二战军需更是让胶带业务高速发展，3M顺势扩张。
思高胶带工艺复杂，技术领先，形成技术壁垒。
（1）思高胶带工艺复杂：粘合剂来源于原油中的醇和酸，经过分馏和精确比例混合，最终聚合为粘合剂；背衬则是通过分解天然原木浆提取纤维素，加入增塑剂后进行表面处理。
（2）透明胶带技术遥遥领先：尽管杜邦在年领先发明了玻璃纸，但3M首先研发出不会氧化发黄的粘合剂，结合玻璃纸创造出历史上第一个透明胶带。杜邦直至年才开发出不完全透明的玻璃纸胶带。
3.3.-0：平台化、国际化，受益于全球工业蓬勃发展
3.3.1.二战后，美国科技工业影响力持续提升，全球工业蓬勃发展
二战后，美国的经济与科技影响力持续上升。
（1）美国在几乎所有生产领域占据绝对优势，占有资本主义世界工业生产总值的三分之二。
（2）大量国外财富、宝贵的科技人才、国外先进科技成果流入美国，美国国内政府支持科学技术、国家大力投资科技，现代科技体系逐渐形成，美国的科技和工业在全球影响力持续提升。
（3）美国经济与工业实力的领先为本土产品服务的输出提供支撑，为本土布局国际市场提供机会。
美国提出马歇尔计划援助西欧各国，为本土公司提供国际化契机。-年，美国提出马歇尔计划，对西欧各国提供经济援助，协助重建，其实质为美国大规模产品输出。各种形式的援助金额合计亿美元，其中34亿美元用于输入原料和半制成品、19亿美元用于进口机器、车辆和重型设备等重工业品。马歇尔计划打开了国际市场空间，美国本土公司获得国际化契机。
全球步入和平发展期，科技与工业蓬勃发展，海外市场空间逐步打开。随着欧洲和亚洲各国经济逐渐恢复，德国、日本等国经济步入高速发展期。德国50年代工业生产平均增长9.2%，日本在到年间经济高速增长，年均增长10%左右。海外经济的繁荣导致国际市场空间进一步增长，跨国公司的国际化进程加速。
3.3.2.公司IPO契机，技术、产品多元化和国际化，成为国际化平台型公司
二战结束后，3M先后进行公司上市、产品跨界、开拓国际市场，从技术、产品和市场角度为公司提供持续发展的动力。因此，我们将第二阶段的多元扩张期分为三个步骤：
（1）丰富材料、工艺等技术平台，实现技术多元化；
（2）开拓医疗、娱乐等领域新产品和高端新材料，实现产品多元化；
（3）建立国际分公司，开拓亚欧非和中东市场，实现市场多元化。
技术多元：年公司IPO，推出新产品，基于原有研磨和胶粘技术实现技术扩展。
（1）年，3M进行IPO，上市获得的资金推动了后续录音磁带等产品的诞生，为3M引入了制造磁带的表面改性等新技术。
（2）公司以研磨制造技术和精密胶粘技术为基础，推出电子材料、高性能材料、聚合物加工等新材料和工艺技术，技术走向多元，为后续新产品的研发提供技术基础。
产品多元：开拓新产品领域，进军娱乐、医疗、航空航天领域，实现产品多元化。
（1）娱乐行业：3M录音磁带的研发成功彻底改变了娱乐行业，首次实现录制和播放功能。
（2）医疗行业：年3M推出防过敏胶带，预示3M开拓医疗保健这一重大业务，也是该业务成功的关键。
（3）航空航天：年宇航员首次登月时的靴子使用了3MFluorel弹性体合成橡胶，3M产品朝高性能材料发展。推出针对不同领域的产品表明3M正在丰富产品结构，产品走向多元化。截止年，3M产品数量已经多达近5万种。
市场多元化：由依赖美国市场到走向全球，3M逐渐成为跨国材料巨头。
（1）初创成长期的3M主要依赖于美国市场，地区营收结构较为单一。
（2）借助Wetordry防水砂纸初试欧洲市场。
（3）借助马歇尔计划打开的市场空间，3M于年成立国际部，并在澳大利亚、巴西、加拿大、法国、德国等地成立了国际分公司。年，3M成立中国分公司。
（4）3M的海外市场营收逐年提升，已于1年首次超越美国本土市场，成为家喻户晓的跨国材料公司。
3.4.0年至今：战略布局健康安全业务，稳健再增长
进入二十一世纪，公司在2年将原名“明尼苏达州矿业和制造公司（MinnesotaMiningandManufacturingCompany）”更名为现在的“3M公司”，随后逐步进行业务调整，向高端化转型。
3.4.1.互联网泡沫破裂，医疗健康行业蓬勃发展
随着20世纪90年代末互联网时代的来临，市场迎来了许多新的高增长公司，进入新经济时代。0年，互联网泡沫破裂，幸存公司继续在财务风险相对较高的情况下运营，以互联网和互联网技术的能力为中心，以服务为导向，实现新的突破。新经济被视为从制造业和商品型经济向利用技术创造新产品和服务的经济转变，服务和创新也因此成为二十一世纪公司发展的重心。
进入二十一世纪，以医疗、安全防护为代表的服务产业向信息化、系统化高速发展。以医疗行业为例，医疗信息化的需求一直处于裂变过程，由HIS系统（医院人财物管理问题）到CIS系统（解决医疗技术问题），再到数据共享（解决信息互联问题）和决策支撑（大数据分析等），医疗信息化逐渐覆盖全医疗流程，进入蓬勃发展时期。
此外，从0年到年，美国65岁以上的人口增加了18%，老人会比年轻人占用更多医疗资源。而随着《平价医疗法案》的颁布，更多以前付不起医院接受治疗。人口老龄化和全民医保的开展，大大刺激了美国社会对医疗器械的需求，对医疗行业的发展起到促进作用。根据世界卫生组织的数据，21世纪高收入国家医疗健康支出占比显著上升。
3.4.2.积极并购布局医疗健康和安全防护业务，创新规范化管理，实现再增长
1）大量并购医疗保健、安全防护领域公司，向高端化和多元化转型。
3M公司早期，源源不断的内部创新是其灵魂内核。但21世纪来，仅仅依靠创新已经难以推动体量庞大的3M持续增长。在向高端与多元化转型的过程，3M开始大量并购。自21世纪以来，3M已经累计收购了70多家公司，收购方向主要在医疗保健和安全防护领域。
3M近十年并购多达17笔，医疗保健与安全防护领域并购金额大，且数量占比超过64%。近十年里，在3M发起的17笔收购中，有8笔标的归属于医疗保健领域，有3笔标的归属于安全防护领域，两者之和占收购总数的64.7%。重要的并购交易有CapitalSafety、M*ModalIPLLC、Acelity及其子公司KCL等。
年，25亿美元从KKR收购CapitalSafety，丰富高空作业防护产品，扩展个人安全业务
全球领先的个人防护设备提供商，持续成长能力强。CapitalSafety主要产品包括全身式安全带、安全绳、自弹回生命线、自锁速差器等，公司拥有DBI-SALA和PROTECTA两个世界知名子品牌，提供坠落防护解决方案。在年收购前的4年中，公司年均复合增长率达10%，截止年3月31日结束的财年营收为4.3亿美元。
强化3M个人安全业务，紧抓个人防护高增长机会。个人安全防护归属于安全与工业部门，年该部门营收占比35%，是3M最为重要的业务部门。CapitalSafety专注于坠落防护设备——个人防护设备行业中增长最快的类别之一，对CapitalSafety的收购帮助3M丰富高空作业坠落防护设备产品和解决方案，它在个人安全领域的极高声誉也将提升3M在个人安全防护领域的知名度，帮助3M抓住个人防护高增长的机会。
受益于收购CapitalSafety带来的每年约4.3亿美元的个人防护营收，安全和图形（披露口径更改前的对应业务部门名称）营收在16、17年持续增长。
年，10亿美元收购M*ModalIPLLC医疗技术业务，推进医疗服务信息化
M*Modal是一家领先的医疗技术提供商，其云托管AI系统可以识别和转录医疗语音，记录患者信息，年技术业务的年收入估计约为2亿美元。
此次收购旨在通过将M*Modal基于人工智能的医生会话软件添加到其产品组合中来推动3M自身的医疗健康信息系统业务。此次收购建立在3M投资健康信息系统业务的战略承诺之上，M*ModalIPLCC的语音识别转录技术贴合3M的健康信息系统发展，有助于扩大公司在医疗保健市场的影响力。
全面覆盖医疗语音识别和转录，完善健康信息系统业务。目前，3M公司拥有M*ModalFluencyDirect语音识别和M*ModalFluencyFlex两款产品：
1）FluencyDirect：基于云的FluencyDirect可与多个EHR（包括所有主要平台）无缝协作，以实现更快的HER更新、更高质量的文档，同时转录成本更低。实时自动化和交互式智能帮助医生持续改进护理服务。
2）FluencyFlex：FluencyFlex是集成转录的一部分，提供文档创建功能，使医生能够使用实时前端语音识别来自行编辑文档或将其转录以进行审查和编辑。医生对患者信息的实时访问促进了医患间的快速沟通和协作，从而提高护理质量。
年，67亿美元收购全球领先术后护理公司Acelity及其子公司KCL，高端医疗产品与外科领域影响力双提升
3M并购全球领先术后护理公司Acelity及其子公司KCL是年全球医疗器械行业并购金额最大的事件，符合3M开拓高端外科伤口护理业务的战略。公司旨在通过KCL进入新型高阶敷料细分赛道，扩大在先进医疗解决方案和外科伤口护理领域的影响力，提升公司业务规模和盈利能力。
Acelity行业影响力卓越，子公司KCL为高阶敷料巨头。Acelity是一家全球先进的伤口护理公司，致力于提供创新的治疗护理方案，带动行业在质量、安全性和客户体验方面的提升。子公司KCL是高阶敷料领域巨头之一，产品线非常丰富，主要产品包括负压伤口疗法、先进伤口敷料、负压手术切口管理系统等。公司每年营收约为15亿美元。
带来短期压力，未来增长效益可观。对Acelity的67亿美元大额收购给3M公司带来短期财务压力，67亿美元约等于3M市值的6%，但营收并表给年度的保健相关业务带来了约14.1亿美元的增长，由年度的60.2亿美元增长至年度的74.3亿美元。随着对收购业务的整合，公司未来将有机会充分享受KCL带来的协同效应，高端伤口护理业务有望持续实现高增长。
通过并购重组，3M产品结构得到优化。工业和运输业务长期营收占比在30%以上。年，3M整合了前阶段并购的工业制造、安全防护公司，将工业和运输业务与安全和图形业务进行了重组，合并为安全与工业部门，目前为3M规模最大的业务部门。公司业务结构得到优化，盈利水平有望提高。
积累核心技术，向高端化进行战略转型。在频繁的并购中，3M获得了大量高端核心技术，例如通过并购M*Model，3M新增了医疗数据管理技术（Hd），加强医疗保健业务中的医疗信息化。结合自身原有技术体系，打造出目前的51个核心技术平台，公司创新持续获得新的驱动力。
3.4.3.引入六西格玛管理工具，优化流程管理，提高研发效率
六西格玛起源于摩托罗拉，通用GE将其优化，旨在提供高有效流程设计
摩托罗拉的比尔·史密斯于年提出“六西格玛”概念，旨在进行有效的品质管理。西格玛（σ）为统计学中的标准差，六西格玛的核心是追求零缺陷生产、防范产品责任风险、降低成本、提高生产率和市场占有率、提高顾客满意度和忠诚度。
通用GE赋予六西格玛战略地位，大量跨国企业实践证明六西格玛有效性。九十年代中期，通用GE将六西格玛从管理方法演变为高有效的企业流程设计优化技术，赋予六西格玛与全球化、服务化等战略同等地位。东芝、戴尔、陶氏化学、杜邦公司都用实践证明六西格玛对制造环节改进、商业流程再造的有效性。
针对不同的对象需求，六西格玛分为DMAIC和DMADV。DMAIC应用仅限于改进现有工艺，不涉及新产品、服务或流程的设计；DMADV则应用于开发新产品、服务或流程。
-1年，公司面临内部研发创新效率低下、外部互联网泡沫爆发导致经济动荡的危机
营收增长缓慢，增速呈下降趋势。-1年，互联网泡沫的扩大和破灭导致美国经济出现动荡。同时，在公司长期高度分权下，各单位壁垒分明、缺乏协同合作，公司对创新没有制度规范，新产品的平均研发周期长达四年。随着经济社会竞争产品周期的缩短，3M原先不论绩效的创新策略无法继续，公司增长乏力，经营困难。
1年，引入六西格玛，规范公司创新研发模式
麦克纳尼引入六西格玛，管控创新流程。1年，新上任的詹姆斯·麦克纳尼将以“控制成本、提高效率”为特征的“六西格玛”战略引入3M。“六西格玛”的精细化、流程化思想帮助3M公司规范创新流程，避免不必要的时间和资金成本。
迅速取得成效，六西格玛帮助优化生产流程。3年，时任3M中国业务服务部总监的王珏，带领团队推进一项工业胶带精益管理项目，项目基于六西格玛模式进行了严格的分析、评估和测试，充分考虑整个过程中的负面影响，成功将用于化工产品上的甲苯用量从原有的20%降至0，完成了业务流程优化创新工作，这是六西格玛在3M应用成功的典范之一。
六西格玛的引入迎合了公司新产品研发和现有产品优化需求，DMAIC和DMADV模式与公司现状的结合，确保了创新优化的变现能力，平衡3M的创新和规范。
调整研发创新思路，抓住下游用户需求
合理分配技术驱动型与市场驱动型创新，保持创新变现能力和员工自主创造性。
（1）早期技术驱动为主，面向未来市场；
（2）现在市场节奏加快，该模式不再适用；
（3）调整研发思路，设定70%-80%的发明由市场驱动，精准把握客户需求，其余20%由技术驱动，在保持创新变现能力的同时，合理激发员工的自主创造性。
分散研发中心，迎合全球各地市场。
提高海外研发中心自主权，使产品更贴近当地市场。截止目前，3M在全球50个国家拥有研发能力，3M中国研发中心成立于年，是3M全球四大研发中心之一，拥有40多个国际一流水平的实验室和多位科研人员，此外，3M在中国还设有4个技术中心。
贴近“领先使用者”，掌握用户需求发展方向。
领先使用者，或称为领导型用户，是指在行业内走在市场趋势之前的客户群体，这些客户往往有更超前的产品需求。
3M通过贴近领先使用者扭转现有产品思路，推出更多突破性产品。许多新产品都由“领先使用者”提出。公司意识到领导型用户的重要性，在研发新产品时，创新小组选择从行业领先用户开始访问，了解客户的隐藏需求，作为创新产品的研发思路。
公司在医疗健康、安全防护领域的积极布局和内部创新流程的规范化管理卓有成效，在0年前后十年，公司毛利率/净利率提升了约5%，实现稳健再增长。
4.核心竞争力之研发：创造力极强的“模块化”技术平台
梳理3M的10万项专利和近7万种产品，始终利用工艺平台技术突破为核心，结合技术平台持续发展，可总结为：
（1）公司将核心技术模块化，持续升级现有平台计划增加平台数量；
（2）工艺平台为核心，持续创新突破；
（3）核心技术相互结合，丰富产业帝国。
4.1.核心技术：模块化和一体化
随着3M公司规模的扩张和并购的进行，3M拥有的技术模块数量快速增长，从早期的3个技术模块增长到0年的30余个核心技术平台，截止年，3M共拥有51个核心技术模块。
模块化核心技术平台搭建成型，易于实现横向整合。3M目前拥有多达51个模块化的核心技术平台。相较于传统公司分别管理各技术部门，3M将技术平台统一管理，更易于实现横向技术整合，降低技术结合的成本，避免出现部门之间相互推诿造成的研发效率低下，拥有叠加优势。
核心技术平台覆盖全产业链，上下游核心技术有机协同，催生大量产品。公司按照产业链模式对技术平台进行分块，包括材料、工艺、研发能力、数字化、应用开发五个领域，覆盖产业链上下游，各技术平台之间有机协同，相互催生出大量产品。
随着公司规模的扩张和并购的进行，3M拥有的技术模块数量快速增长，从早期的3个技3M以这些核心技术平台为基础，已经创新研发出了近6万种产品。截止年，公司拥的专利已超过12万项，平均每天产生10余项专利。
51个平台各具技术特点与优势，专注单一技术模块发展的同时，模块之间互相协作，研发出适用于各个行业的产品。
单一技术的产品复制能力极强。以粘接（Ad）平台为例，主要研发出可应用于航空航天、电子、医疗健康、及汽车行业的产品及消费品。每一个平台可以对应多个行业及大量产品。通过使用材料进行研发或数字化，再利用工艺板块创造可应用于多领域的新产品，多平台结合，使新产品得到实现。
技术模块叠加创新能力极强。例如，先进机器人技术平台的研发和制造能力优化了3M诸多部门。3M最新分类出的数字化核心技术平台中包括了计算机视觉、数据科学与分析、建模与仿真、先进机器人、传感器等。机器人的处理功能使得公司能够生产大量的个性化产品，也可以与磨料、粘合剂等材料技术平台产生联系，例如实现磨料磨具自动化，实现粘合剂智能分配。
基于丰富的核心技术实现应用领域拓宽。数据科学、计算机视觉等技术平台的丰富和成熟帮助公司实现口腔护理解决方案的优化，精确诊断和测量；Filtrete智能空气过滤器能够使用配备的传感器，帮助监测空气流量和使用情况；柔性电子器件与粘合剂结合可以延申制造可穿戴传感器粘合剂，用于心率检测等医疗领域。
公司利用现有产品进行创新叠加，从6万多产品中寻求灵感用于创造各行业中新型解决方案，例如将牙科科技应用于汽车组成部分。公司通过技术平台的相互结合持续创新产品。通过对核心技术的深度和广度挖掘，3M实现了基于单一核心技术的多应用创新和基于多核心技术的组合协同创新。目前3M已经形成了强势的产品组合，并且迎头赶上数字化浪潮。
4.2.工艺平台：产品衍生能力强
3M公司平均每天产生超10个专利，拥有的9个工艺平台是其产品产业链中不可或缺的组成部分。工艺平台分别为增材制造、精密涂布和卷绕工艺、辐射处理、模塑技术、颗粒及分散工艺、表面改性、微复制、聚合物加工及薄膜及等离子体处理。
精密涂布和卷绕工艺（Pc）
涂布是将一层或多层具有特定功能的材料附着于基材表面上。此工艺可以改善基材表面功能或保护基材，增强基材的利用价值，或者直接利用涂层表面特性，提高产品价值。相比较于其他高分子加工技术，涂布是一种高效率低成本的加工方法，其目的可分为“功能赋予及表面处理”与“粘合”两大类。
精密涂布工艺产品应用范围广，高精度挤压式工艺带来高价值产品。利用精密涂布工艺，公司衍生出数万种高价值、高创新性的畅销产品，从一般产品到医疗胶带，到电子材料和光电材料等。3M公司掌握精度较高的挤压式涂布技术，相较于传统涂布工艺成本高，但有明显优势，例如效果好，能涂布不连续模式，且由于涂布物质被密封，可以保持干净。国内传统涂布工艺所制造的产品价格约为10元，而挤压式涂布技术衍生出的产品价格可为传统涂布工艺产品的至少5倍，甚至能超过每平方米0元。
将精密涂布工艺与粘接材料、多孔材料及膜等平台相结合，3M公司的隔热膜系列产品可以在保持在保持室内或车内凉爽舒适的同时，保留清晰视野与玻璃原本外观。以3M精锐系列安全汽车隔热膜为例，拥有多层微附光学膜结构，可隔绝56%太阳热量及99.9%紫外线，并降低太阳眩光。公司的隔热膜产品利用涂布工艺达到双重目的，在完成单层功能赋予的同时聚合多层复合膜。
公司通过精密涂布和卷绕工艺，改善大批量生产时产品性能大幅波动的问题，并着力研究能够精密控制、一体化设计并且更加高效经济的生产设备，用于大批量、卷对卷连续性的生产。目前，公司持续发展涂布工艺，每年申请的涂布工艺相关专利数量处于全球领先地位。
增材制造（Am）
3M公司为工业增材制造领域的领导者，引领行业发展趋势。3M利用其在材料科学和工艺方面的专业知识，将这一数字化技术提升至全新水平，并打造出具有独特材料特性的解决方案。能够制造出传统技术无法实现的复杂几何结构、孔洞和凹陷，为各行业提供应用方案：打造完美笑容、缩短复杂工具的交付周期，并帮助机器在最恶劣的环境中运行3M利用。
独特的专利技术为前所未有的应用铺平道路。全氟聚四氟乙烯（PTFE）是一种非常受欢迎的工业级聚合物，然而，传统工艺+PTFE制造零件的成本高，且易造成浪费。3M公司于年推出可用作3D打印的PTFEs聚合物，此聚合物的使用可提高产品灵活性，加速产品设计周期。在此之前，大量常用的工业材料不能用于3D打印，3M公司在增材制造方面的突破推动了行业发展。
通过增材制造工艺及研磨材料，3M公司的新型精密结构CBN砂轮拥有灵活的形状设计、更高的生产效率及高度工艺稳定性。数字建模与3D打印技术满足定制化砂轮形状和结构，实现一致的密度，同时便于修改与优化研磨方案，提高效率及延长使用寿命。3D逐层打印的超级砂轮满足复杂精密研磨领域需要。
模塑技术（Mo）
3M的模塑技术与多模块相结合，应用广泛。此项技术使用模具并利用热塑和热固材料配合先进技术来制造复杂的器件。在高要求的应用驱动下，公司在工具设计、精密加工、计量和模具加工方面都具备了独特的专长。此项工艺成就了多个产品系列，包括3M的个人防护装备、口腔护理解决方案中的齿科修复材料分配器、汽车售后市场喷涂解决方案以及用于电子和通讯市场的精密光学器件。
其中，依靠模塑技术与公司的聚合物加工等模块相结合，3M公司目前处于微针技术行业领先水平。微针给药系统对比传统给药系统拥有一系列优势，例如可使大分子穿透角质层、可让患者自行给药、无损伤性、无痛感、可控性强，方便又安全。微针给药系统的原理于年被提出，此系统对工艺要求极高，3M公司依靠自身平台优势开发的hMTS已较为成熟，公司也成为微针技术的代表公司之一。
4.3.创新组合：创新如何驱动新产品的三个案例
4.3.1.磨料+胶粘剂=防水砂纸
打磨产生粉尘引起尘肺病、铅中毒问题，防水砂纸构想初现。年前后，西方制造业高速发展，工人在切割打磨时产生大量粉尘，极易造成尘肺病和铅中毒问题。防水砂纸的发明者奥基（FrancisOkie）提出用水冲洗粉尘，研发防水砂纸的创意。
Ab（Abrasives）与Ad（Adhesives）核心技术结合，防水砂纸成功诞生。年，奥基以现有砂纸为基础，将磨料与胶粘剂核心技术结合，研发推出了Wetordry防水砂纸（即Wetordry，译为干湿两用）——世界上第一款具有防水涂层的砂纸，并获得了专利。
Wetordry防水砂纸采用防水纸质背衬，使用粘合剂将颗粒和背衬结合在一起，既满足了砂纸的研磨需求，又利用背衬防水的特点，通过使用水或润滑油冲洗工件和磨料表面的灰尘，解决普通砂纸加工时产生大量灰尘、堵塞磨料点等问题。
Wetordry防水砂纸的成功彻底改变了砂纸行业，至今仍以研磨能力持久、有效保护使用者健康、营造良好研磨环境而闻名，给3M带来大量利润的同时也提高了公司知名度，为公司早期发展做出贡献。
4.3.2.基材+胶粘剂=胶带
1）压敏胶带行业市占第一，品牌形象深入人心
压敏胶带是粘合剂和背衬基材的组合，用于物体粘接。3M拥有几乎所有应用领域的压敏胶带产品组合，包括家居日用、汽车、电子电气、医疗保健等。根据Amazon数据显示，压敏胶带产品销量前三名均为3M旗下思高牌（Scotch）胶带，品牌形象深入人心。
年3M压敏胶带市占远超其他胶带巨头，胶带产品向高附加值优化。
（1）Afera数据显示，年3M压敏胶带占市场份额达10.0%，远高于日东电工、德莎、琳得科等知名胶带巨头。
（2）根据年报披露，至年期间，3M工业胶带业务营收分别为28.41亿美元、26.89亿美元、25.62亿美元，呈现负增长，系公司优化产品结构，舍弃低毛利的低端胶带业务造成。
2）基材、胶粘剂多核心技术结合驱动胶带产品组合持续向高附加值推进
业务史长达九十余年，向高附加值胶带产品发展。3M的胶带业务可追溯至年RichardDrew发明的思高遮蔽胶带（美纹纸胶带），该业务至今已保持九十余年。在此期间，3M通过结合不断更新的粘合剂技术和基底材料，先后研发出泡棉胶带金属箔胶带、医疗胶带、特种胶带等，持续推出高附加值的高端胶带产品，进入汽车、电力电子、建筑等多行业。
3M核心技术平台覆盖胶带全产业链，不受其他厂商制约，胶带业务优势独特。
（1）基底材料：3M具备用于生产生物相容性高端手术胶带的Bi（生物材料）基材技术、用于生产EMI电气屏蔽胶带的Em（电子材料）核心技术等；
（2）胶带生产：3M拥有乙烯、聚乙烯、丙烯酸等胶粘剂核心技术等；
（3）下游应用：3M具备家居日用、医疗保健等民用领域和电力电子等工业领域的市场基础，结合下游应用开发的其他技术，为胶带业务提供市场机会。
医用胶带要求高透气性、不致敏性、生物相容性、适应消毒处理等
医用胶带属于胶带产品中的高端产品，与普通PVC、BOPP胶带相比，医用胶带拥有更高技术要求。皮肤是特殊的基底材料，存在周期性更替、富有弹性、纹理各异，表面会由于新陈代谢产生脏物对于与皮肤接触的胶带，这要求医用胶带具备：1.更好的透气性；2.不致敏性以及生物相容性；3.粘附性；4.适应消毒处理；5.气味适宜等特性。
胶粘剂与基材技术模块灵活结合，研发高附加值医用胶带产品。3M医用胶带的成功源于在胶粘剂上的技术积累和多样化的基材技术。基于无纺布的透气特性，3M结合无纺布、离型材料技术，解决了敷料胶粘带的透气性问题；针对粘附性问题，公司研发了有机硅胶带，并申请了专利，有机硅胶带粘性温和持久，且可以无痛撕除，符合医用胶带对于粘附性的要求。
遮蔽胶带要求耐高温、易剥离、强粘合度、耐风化等
遮蔽胶带与医用胶带同属于中高端胶带产品。根据应用场景要求，遮蔽胶带需具备耐高温、易剥离等特性，对胶粘剂、背基要求严格。目前，国内遮蔽胶带生产仍属技术空白，美纹纸原纸全部依赖于美国、加拿大、意大利进口，技术壁垒较高。
遮蔽胶带产品多样化，性能优越。3M是美国主要的遮蔽胶带生产商，遮蔽胶带生产始于年的思高美纹纸胶带。基于丰富的基材制备技术和胶粘剂技术，遮蔽胶带产品能够按需选择背基、胶粘剂强度、剥离特性、温度范围等，兼具一触即粘、易于剥离、解卷力适中、曲线拉伸和贴附性好的特性。
（1）3M加强型布基胶带：即使是暴露于阳光下或室外气候下，粘接后6个月，该胶带仍可完全剥离；持粘时间长达一年；坚固背基有效防水、耐磨、耐湿、耐风化。
（2）Scotch精细遮蔽胶带：采用蓝色乙烯基背基和橡胶，适用于遮蔽要求高的场景，如遮蔽汽车上的挑口板（fascia），摇轴板（rocker）及其它不规则凹凸表面以获得精细分漆界线，拥有同级产品中领先的曲线贴附性和锐利度。
4.3.3.熔喷棉+静电驻极=N95口罩
1）口罩市场多项壁垒显现，3M占领大块市场
3M公司拥有符合多地区标准认证产品，结合其技术布局，高端技术，使产品在各国处领先地位。
3M公司在全球口罩行业处于龙头地位，品牌影响力深入人心。年，3M的N95产量为2.98亿只，占全球产量24%，远超排名第二霍尼韦尔的11%及排名第三金佰利的3.4%。疫情初期，全球谷歌“3M”，“3Mmask”等关键词热度激增，成为民众选购口罩的首要品牌。3M口罩在中国市场表现极佳,3M可能承包了国内整个防霾口罩市场大概90%的份额。
高端口罩行业壁垒高，竞争者短期介入困难。众多口罩中，N95口罩标准高、技术难。高端口罩国际标准不一，例如市场上主要有的Nx系列、KNx系列、FFPx系列，分别对应美国、中国以及欧盟标准。3M公司拥有符合多地区标准认证产品，结合其专利技术，使产品在各国处领先地位。CDC发布的被认证的全球N95口罩厂家仅为31家。3M公司同时拥有符合多地区标准认证口罩产品。
截止年2月，3M公司在中国拥有近件口罩相关专利，包括口罩本体结构，勾带结构，鼻夹结构和过滤材料等方面。部分专利对竞争对手产生较大威胁，同时阻挡更多新的竞争者。3M公司拥有符合多地区标准认证产品，结合其专利技术，使产品在各国处领先地位。
随着高端口罩的高标准而来的是对技术水平的高要求。3M公司利用其技术优势，创新研发高端口罩，满足各类人群对不同环境的需求。同时，由于技术壁垒高，阻挡新竞争者加入。3M公司持续处于行业领先地位。
2）无纺材料、多孔材料+纳米材料+精密涂布+净化过滤，赋予3M口罩技术优势
3M每年将销售额的6%投资于研发，通过公司研究部门及与高校紧密联系，紧跟行业趋势，发掘行业需求，致力于解决现存问题，并不断更新完善其技术平台。3M利用其精密涂布和卷绕工艺（Pc）、无纺材料（Nw）、纳米技术（Nt）、净化过滤（Fp）、多孔材料及膜（Po）、模塑技术（Mo）、检测及测量（In）等技术平台，积极创新，这些核心科技及技术使产品满足标准的同时增加用户使用舒适度。
美国N95口罩标准为可过滤空气中95%直径0.3微米以上的非油性颗粒。过滤效果好的同时，口罩需要保持合理呼吸阻力。N95口罩通常由针刺棉、熔喷布及无纺布组成。其中，熔喷布是口罩材料中最重要的过滤材料。熔喷无纺布由超细静电纤维自身热黏合而成，其主要材质是聚丙烯，具有空隙小、过滤效率高、单位体积质量小、生产流程短等特点。
熔喷无纺布结构紧密且过滤效率高，但同时过滤阻力也随之增大，容尘量相应减小。过滤效果和透气性的矛盾是研发高端口罩最大的难题，为此，3M公司开发了一种插层熔喷技术。将刚度大、弹性高的高卷曲PBT中空短纤维吹入传统聚丙烯熔喷纺丝的初生纤维中，可制得容尘量高、过滤阻力小、抗压缩和弹性回复性高的口罩材料。同时，颗粒通过此材料的路程曲折变长，增加了拦截作用，使得3M公司口罩滤棉对颗粒的阻隔效果显著提高。
然而，熔喷无纺布本身过滤性为70%，为使口罩达到95%以上的过滤效果，N95中的熔喷无纺布必须进行静电驻极处理。其原理是让熔喷无纺布储存静电，荷电纤维的库仑力对颗粒进行捕获，大幅度提高过滤效率同时保持舒适透气性。
3M公司的先进驻极体滤棉拥有独特的高级驻极体介质（AEM），过滤效果及舒适性得到双重保障。AEM技术在超细纤维中注入高效静电，从而形成三维结构的离子带电过滤纤维，大大提高纤维捕获气溶胶的效率。公司独有的AEM相比其他驻极介质可吸附范围更广，使3M的口罩相比其他公司拥有低密度纤维结构，从而增加口罩透气性。与同行业其他竞争者同标准口罩对比，使用3M特有的高效静音滤棉在呼吸阻力方面有明显优势。
此外，3M公司的口罩拥有的特色技术，可用于不同型号口罩，便于消费者根据使用场景进行选择。拥有阻燃外层的特定型号口罩特别为焊接、切割、打磨等作业设计。活性炭层能有效减除生产环境中的有机蒸气异味，发挥异味吸收作用。CoolFlow冷流气阀设计，舒适度提升。
公司通过技术平台相互协作，研发出高效过滤材料，并通过呼吸阀进一步保证用户舒适性。同时，3M公司研发的折叠技术使口罩更有效地与用户脸型贴合，并发明气密性测试保障口罩佩戴效果。3M公司始终以科技创新为核心，突破技术壁垒，创造出差异化产品。
5.核心竞争力之管理：“创新”驱动的企业文化，重视员工激励的高效组织能力
3M公司财务数据的优异表现源于其核心竞争力——技术领先性的保持，我们分析这与企业文化和组织能力关系密切。公司通过优秀的管理层和优秀的管理制度固化企业文化，高效的组织能力激励研发创新，促进核心技术的持续迭代，保持其技术领先性。
5.1.企业家精神：麦克奈特奠定创新文化
威廉·麦克奈特于年加入3M公司，于-年任职3M公司CEO，任期长达20年，卸任后继续担任董事会主席直至年。在任期内，麦克奈特陆续提出多项创新和管理制度变革，帮助3M走出产品困境、开拓市场，对公司发展有杰出贡献，被称为3M创新灵魂和核心领袖。
重视研发：3M面临产品困境，麦克奈特建立第一个实验室，促成优秀产品的诞生。
（1）早期面临产品困境：3M早期在推出砂纸产品后，许久没有新产品面世，公司面临没有研发环境，砂纸产品质量参差不齐等问题。
（2）建立研发测试实验室解决困境：年，麦克奈特建立公司第一个实验室，实验室兼顾粘合剂技术研发和砂纸质量控制，公司因此很快就推出防水砂纸、胶带等一系列优秀产品，实验室的建立帮助实现了业绩增长。
销售改革：改革销售方式，帮助实现销量增长。
（1）亲自示范：麦克奈特亲自前往客户工厂，给工人们演示砂纸如何使用，询问工人们的需求，并将结果反馈至工厂；
（2）改革销售方式：麦克奈特提出销售人员应直接走入使用群体，而不是在工厂办公室里接待客户。
（3）改革卓有成效：销售方式变革后，公司产品销量取得增长，从客户处获得的反馈信息间接促进3M后来的逆向战略计划法。
员工激励：完善员工保障制度，激发员工主动性。3M为员工设立了养老金并购买了伤残保险，麦克奈特将前任总裁奥博制定的利润分享计划扩展到所有的3M员工。经济大萧条时期，麦克奈特使3M成为首批公司出资赞助失业保险的美国公司之一，切实保障员工利益，激发员工的主动性。
组织架构：改革组织结构，部门拥有独立自主权，自负盈亏。麦克奈特曾在底特律粘合剂和涂层分布进行财务权力下放试验。试验获得成功后，麦克奈特明确提出委托职责，权责下放，使每个部门拥有独立自主权，自负盈亏。该制度的实行充分调动了部门员工积极性，同时使得公司成立新部门时相对容易。尽管现在的3M业务数量庞大，需要按产品和市场类型进行分类管理，但麦克奈特的权责下放理念仍然存在。
5.2.鼓励创新：“15%原则”等核心制度
5.2.1.年，正式提出15%原则，为建设创新文化打下根基
“15%原则”，即研发人员每周可以拿出15%的时间用于研究自己感兴趣的项目。在此之前，当时没有其他公司实行过类似规定，麦克奈特的提议也不被看好。但事实证明，3M的许多代表产品，包括录音磁带、便利贴、胶带等，都是诞生于“15%原则”。二十一世纪初，谷歌借鉴3M的“15%原则”，提出了“20%原则”，在后来的数年中成果颇丰，为谷歌孵化了GoogleMaps、Gmail等众多成功产品。
“15%原则”规则赋予公司所有员工创新的权利，为建设创新文化打下根基。15%的时间不是绝对的，表明公司对于本职工作的时间不是强制性的，只要员工有了创新灵感，可以随时放下手头工作去将想法付诸实际，避免扼杀新的、看似与工作不想关的创新。“15%原则”的制定为员工创新提供了时间基础，为3M建设创新文化发挥了重要作用。
公司支持“15%原则”下创新项目的落地。在整个过程中，公司会支持新项目的研发。创新产品生产过程的75%在公司内进行，此外，还有两个内部技术中心专门负责进行工艺创新。
5.2.2.“15%原则”下诞生的创新发明示例：Post-itNotes便利贴
15%时间中，“失败地”发明弱性粘合剂。年，当斯宾塞·西尔弗（SpencerSilver）利用他的15%时间研究粘合剂时，发现一种特殊粘合剂，粘合剂强度足够将纸张粘合在一起，还可以去除后反复粘合，并且不会损害纸张。原先的目的是研究粘性更强的粘合剂，现实却是事与愿违。
便利贴雏形诞生，发掘出全新市场空间。
（1）误打误撞发明便利贴：西尔弗始终在寻找弱粘合剂的应用领域，直到年，另一位发明家阿特弗莱提出将粘合剂涂在书签背面，可以重复粘贴又不会掉落，于是便利贴雏形诞生。
（2）样品推广发现全新市场空间：便利贴销售初期销量不理想，但在3M市场部员工进行样品试用推广后，在市场上迅速扩散，90%尝试过这个产品的消费者都说会购买它，3M发掘了全新的市场需求。
15%的时间创新出热销四十余年的便利贴产品。年，3M正式将Post-it便利贴推出市场。仅一年时间，便利贴业务已带来万美元的收入。四十年来，Post-it品牌一直持续研发，推出了不同大小和粘合强度的便利贴，在年开发出了防水版本，使用场景遍布学校、家庭、写字楼等各种环境。
Quartz数据显示，3M每年Post-it便利贴生产数量约为亿，为公司带来超10亿美元的销售额，占消费与办公业务部门营收的近四分之一。西尔弗利用15%的时间发明了一款热销四十余年的产品，为3M的发展做出了杰出贡献。
5.3.持续股权激励，双梯制发展路线保证核心人才稳定性
5.3.1.增加股权激励可用额度，提供五类可选激励方案
股权激励是3M公司薪酬理念的重要组成部分，旨在激发高绩效，保持公司的行业竞争力，吸引和留住优秀员工。3M通过给予员工和股东股权激励，使其站在公司所有者的视角看待公司问题，同时，股权激励也是3M对员工和股东贡献的肯定。
3M公司的股权激励政策在其一百多年的发展历程中也不断更新和丰富。其中，长期激励计划（Long-TermIncentivePlan，LTIP）是公司最为主要的激励计划。
重视员工激励，持续增加可用激励额度。随着公司员工规模、可用于奖励股份数量等的变化，LTIP经历了多次修改。公司非常重视员工激励，分别于08、10、16、21年实行了普通股股票增发，增加股权激励的可用股票额度，保障员工股权激励政策的正常实施。
提供股权激励可选方案，员工拥有自由选择权。
（1）早期的期权模式不适应新会计准则，将为财务带来较大不确定性；
（2）公司为适应新会计准则，引入限制性股票（Restrictedstockunits，RSUs）作为长期股权激励的一部分；
（3）新LTIP激励方案分为五类，根据员工风险能力和自身偏好提供可选项。
5.3.2.设置双梯制发展路线，为技术人员提供晋升至高层的通道
设置双梯制发展路线，为技术人员提供晋升途径。
（1）大部分公司技术人员无法成为高层，级别和待遇方面存在瓶颈。
（2）3M技术员工在升职路径上除了进入管理层，还可以选择继续走技术发展路线，技术路线的最高职位是公司科学家(corporatescientist)，与公司总监同级，能够获得与管理路线同等的名誉、职位、福利和竞争力。
（3）双梯制的发展模式为员工的发展提供了很大的选择空间，这也是3M人员的流动率常年低于市场平均值的重要因素之一。
5.4.构想→研发→市场化→规模扩张，全流程支持创新
起源基金等创新项目激励制度覆盖创新全流程。3M设立有多项基金激励制度，针对产品创新的不同阶段提供相应支持，覆盖创新产品构想、产品研发、产品市场化、产品规模扩张全流程。
对于3M的员工而言，相比于奖金，奖项给予他们更多激励。获奖是对追求创新的团队及其成员的认可，这无形中提高了员工们的创新热情，创新文化在3M公司中也得到延续。
5.5.依据创新成果，设立奖项鼓励
3M创立了卡尔顿奖等多种奖励制度，以提升员工的创新热情、创新机会、创新能力。公司提出了多项奖励，用以鼓励对3M有贡献的员工；公司推出了内部技术平台，推动技术共享，为员工的创新提供更多的思路和灵感；公司设立多项计划基金，为有创新想法，但缺少创新技术和资金的员工提供不同程度的支持。
卡尔顿奖设立于20世纪60年代，以3M前总裁卡尔顿（RichardP.Carlton）命名。这个奖项象征着3M科学家个人的最高荣誉，用以奖励在科学上获得重大突破或者做出杰出贡献的3M科学家。
思高胶带（Scotch）的发明者，理查德·德鲁（RichardDrew），是年的卡尔顿奖的获得者；3M著名的女化学家，思高洁（Scotchgard）的发明者之一，帕齐·奥康奈尔·谢尔曼（PatsyO.Sherman），于年获奖；便利贴（Post-itNote）的发明人，斯宾塞·西尔弗（SpencerSilver）也于年获得卡尔顿奖。
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作者/来源：未来智库
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