Història del desenvolupament del làser a la Xina: en què podem confiar per anar més enllà?

Han passat més de 60 anys des que es va generar el primer "raig de llum coherent" en un laboratori de Califòrnia l'any 1960. Com va dir l'inventor del làser, TH Maiman, "Un làser és una solució a la recerca d'un problema". El làser, com a eina, està penetrant gradualment en molts camps com el processament industrial, les comunicacions òptiques i la informàtica de dades.

Les empreses làser xineses, conegudes com els "Reis de la Involució", depenen del "preu per volum" per apoderar-se de la quota de mercat, però paguen el preu per la caiguda dels beneficis.

El mercat nacional ha caigut en una competència ferotge i les empreses làser s'han volgut cap a l'exterior i s'han volat a buscar un "nou continent" per als làsers xinesos. El 2023, China Laser va començar oficialment el seu "primer any d'anar a l'estranger". A l'Exposició Internacional de la Llum de Munic a Alemanya a finals de juny d'enguany, més de 220 empreses xineses van fer una aparició grupal, convertint-se en el país amb el major nombre d'expositors excepte l'Alemanya amfitriona.

El vaixell ha passat les Deu Mil Muntanyes? Com pot China Laser confiar en el "volum" per mantenir-se ferm, i en què hauria de confiar per anar més enllà?

1. De la "dècada daurada" al "mercat sagnant"

Com a representant de les tecnologies emergents, la investigació de la indústria làser nacional va començar no tard, començant gairebé al mateix temps que les internacionals. El primer làser del món va sortir l'any 1960. Gairebé al mateix temps, l'agost de 1961, va néixer el primer làser de la Xina a l'Institut d'Òptica i Mecànica de Changchun de l'Acadèmia Xinesa de Ciències.

Després d'això, les empreses d'equips làser a gran escala del món es van establir una darrere l'altra. En la primera dècada de la història del làser, van néixer Bystronic i Coherent. A la dècada de 1970, II-VI i Prima es van establir successivament. TRUMPF, líder de màquines-eina, també va començar el 1977. Després de portar de tornada un làser de CO₂ de la seva visita als Estats Units el 2016, el negoci làser de TRUMPF va començar.

En el camí de la industrialització, les empreses làser xineses van començar relativament tard. Han's Laser es va establir el 1993, Huagong Technology es va establir el 1999, Chuangxin Laser es va establir el 2004, JPT es va establir el 2006 i Raycus Laser es va establir el 2007. Aquestes empreses de làser joves no tenen un avantatge de primer moviment, però tenir l'impuls per atacar més tard.

 

En els últims 10 anys, els làsers xinesos han experimentat una "dècada daurada" i la "substitució domèstica" està en ple apogeu. Del 2012 al 2022, la taxa de creixement anual composta de la indústria d'equips de processament làser del meu país superarà el 10% i el valor de producció arribarà als 86.200 milions de iuans el 2022.

En els últims cinc anys, el mercat del làser de fibra ha promogut ràpidament la substitució domèstica a una velocitat visible a simple vista. La quota de mercat dels làsers de fibra domèstics ha augmentat de menys del 40% a gairebé el 70% en cinc anys. La quota de mercat de l'IPG nord-americà, el làser de fibra líder, a la Xina ha baixat dràsticament del 53% el 2017 al 28% el 2022.

 

Figura: panorama de la competència del mercat del làser de fibra de la Xina del 2018 al 2022 (font de dades: Informe de desenvolupament de la indústria del làser de la Xina)

No parlem del mercat de baixa potència, que bàsicament ha aconseguit la substitució domèstica. A jutjar per la "competència de 10.000 watts" al mercat d'alta potència, els fabricants nacionals competeixen entre ells, demostrant la "velocitat de la Xina" al màxim. IPG va trigar 13 anys des del llançament del primer làser de fibra de grau industrial de 10 watts del món el 1996 fins al llançament del primer làser de fibra de 10.000 watts, mentre que només va trigar 5 anys perquè Raycus Laser passés de 10 watts a 10.000 watts. watts.

En la competició de 10.000 watts, els fabricants nacionals s'han sumat a la batalla un rere l'altre i la localització avança a un ritme alarmant. Avui en dia, 10.000 watts ja no és un terme nou, sinó un bitllet perquè les empreses entrin al cercle continu del làser. Fa tres anys, quan Chuangxin Laser va exhibir el seu làser de fibra de 25.000 watts a la Shanghai Munich Light Expo, va provocar un embús de trànsit. Tanmateix, a diverses exposicions làser d'aquest any, "10.000 watts" s'ha convertit en l'estàndard per a les empreses, i fins i tot 30.000 watts, l'etiqueta de 60.000 watts també sembla habitual. A principis de setembre d'aquest any, Pentium i Chuangxin van llançar la primera màquina de tall per làser de 85.000 watts del món, trencant de nou el rècord de potència làser.

En aquest punt, la competició de 10.000 watts ha arribat a la seva fi. Les màquines de tall per làser han substituït completament els mètodes tradicionals de processament com el tall per plasma i amb flama en el camp del tall de plaques mitjanes i gruixudes. Augmentar la potència del làser ja no contribuirà significativament a reduir l'eficiència, sinó que augmentarà els costos i el consum d'energia. .

 

Figura: Canvis en els tipus d'interès nets de les empreses làser del 2014 al 2022 (font de dades: Wind)

Si bé la competició de 10.000 watts va ser una victòria completa, la ferotge "guerra de preus" també va assolir un dur cop a la indústria del làser. Només van trigar 5 anys perquè la quota domèstica dels làsers de fibra s'ampliés, i només va trigar 5 anys perquè la indústria del làser de fibra passés de grans beneficis a petits beneficis. En els últims cinc anys, les estratègies de reducció de preus han estat un mitjà important per a les principals empreses nacionals per augmentar la quota de mercat. Els làsers nacionals han "intercanviat el preu per volum" i han inundat el mercat per competir amb els fabricants estrangers, i la "guerra de preus" ha augmentat gradualment.

Un làser de fibra de 10.000 watts es va vendre per fins a 2 milions de iuans el 2017. El 2021, els fabricants nacionals n'han reduït el preu a 400.000 iuans. Gràcies al seu enorme avantatge de preu, la quota de mercat de Raycus Laser va empatar IPG per primera vegada el tercer trimestre del 2021, aconseguint un avenç històric en la substitució domèstica.

A l'entrada del 2022, a mesura que el nombre d'empreses de làser nacionals continua augmentant, els fabricants de làser han entrat en l'etapa de "involució" de la competència entre ells. El principal camp de batalla de la guerra de preus del làser ha passat del segment de productes de baixa potència d'1-3 kW al segment de productes d'alta potència de 6-50 kW, i les empreses competeixen per desenvolupar làsers de fibra de major potència. Els cupons de preu, els cupons de servei i alguns fabricants nacionals fins i tot van llançar un pla de "pagament inicial zero", col·locant equips gratuïtament als fabricants aigües avall per fer proves, i la competència es va fer ferotge.

Al final del "roll", les empreses làser sudores no van esperar una bona collita. El 2022, el preu dels làsers de fibra al mercat xinès baixarà entre un 40 i un 80% interanual. Els preus interns d'alguns productes s'han reduït a una desena part dels preus importats. Les empreses depenen principalment d'augmentar els enviaments per mantenir els marges de benefici. El gegant nacional de làser de fibra Raycus ha experimentat un augment substancial interanual dels enviaments, però els seus ingressos operatius van caure un 6,48% interanual i el seu benefici net va caure més d'un 90% interanual. La majoria dels fabricants nacionals el negoci principal dels quals són els làsers veuran un fort benefici net l'any 2022.

 

Figura: tendència de la "guerra de preus" en el camp del làser (font de dades: recopilada a partir d'informació pública)

Tot i que les principals empreses estrangeres han patit retrocessos en la "guerra de preus" al mercat xinès, basant-se en els seus fonaments profunds, el seu rendiment no ha disminuït sinó que ha augmentat.

A causa del monopoli del Grup TRUMPF sobre el negoci de fonts de llum de màquines de litografia EUV de l'empresa tecnològica holandesa ASML, el seu volum de comandes l'any fiscal 2022 va augmentar de 3.900 milions d'euros en el mateix període de l'any passat a 5.600 milions d'euros, un augment significatiu interanual. del 42%; Les vendes de Gaoyi l'any fiscal 2022 després de l'adquisició de Guanglian Revenue van augmentar un 7% interanual i el volum de comandes va assolir els 4.320 milions de dòlars, un augment interanual del 29%. El rendiment va superar les expectatives per quart trimestre consecutiu.

Després de perdre terreny al mercat xinès, el mercat més gran de processament làser, les empreses estrangeres encara poden aconseguir un rendiment rècord. Què podem aprendre del camí de desenvolupament làser de les principals empreses internacionals?

2. "Integració vertical" vs. "Integració diagonal"

De fet, abans que el mercat nacional arribi als 10.000 watts i comenci una "guerra de preus", les principals empreses estrangeres han completat una ronda d'involució abans del previst. Tanmateix, el que van "rodar" no és el preu, sinó la disposició del producte, i han començat la integració de la cadena de la indústria mitjançant fusions i adquisicions. camí d'expansió.

En l'àmbit del processament làser, les empreses líders internacionals han pres dos camins diferents: en el camí de la integració vertical al voltant d'una cadena industrial única de producte, IPG va un pas per davant; mentre que les empreses representades per TRUMPF i Coherent han escollit “integració obliqua” significa integració vertical i expansió del territori horitzontal “amb dues mans”. Les tres empreses han començat successivament les seves pròpies èpoques, és a dir, l'era de la fibra òptica representada per IPG, l'era del disc representada per TRUMPF i l'era del gas (inclosos els excimers) representada per Coherent.

IPG domina el mercat amb làsers de fibra. Des de la seva cotització el 2006, llevat de la crisi financera del 2008, els ingressos d'explotació i els beneficis s'han mantingut en un nivell elevat. Des de l'any 2008, IPG ha adquirit una sèrie de fabricants amb tecnologies de dispositius com aïlladors òptics, lents d'acoblament òptics, reixes de fibra i mòduls òptics, inclosos Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics i Menara Networks, per dur a terme la integració vertical a l'aigua amunt de la cadena de la indústria del làser de fibra. .

El 2010, la integració vertical ascendent d'IPG es va completar bàsicament. L'empresa va aconseguir gairebé el 100% de capacitat d'autoproducció de components bàsics, molt per davant dels seus competidors. A més, va prendre el lideratge en tecnologia i va ser pionera en la primera ruta tecnològica d'amplificador de fibra del món. IPG estava en el camp dels làsers de fibra. Seieu fermament al tron ​​del domini global.

 

Figura: procés d'integració de la cadena de la indústria IPG (font de dades: recopilació d'informació pública)

Actualment, les empreses nacionals de làser, que estan atrapades en una "guerra de preus", han entrat en l'etapa d'"integració vertical". Integrar verticalment la cadena industrial aigües amunt i realitzar l'autoproducció de components bàsics, millorant així la veu dels productes al mercat.

El 2022, a mesura que la "guerra de preus" es faci cada cop més greu, el procés de localització dels dispositius bàsics s'accelerarà completament. Diversos fabricants de làser han fet avenços en la tecnologia làser dopada amb iterbi de doble revestiment (triple revestiment) de camp gran; la taxa de fabricació pròpia de components passius ha augmentat significativament; Les alternatives domèstiques com aïlladors, col·limadors, combinadors, acobladors i reixes de fibra són cada cop més populars. madur. Empreses líders com Raycus i Chuangxin han adoptat la ruta d'integració vertical, profundament compromesa amb làsers de fibra i han aconseguit gradualment un control independent dels components mitjançant una major investigació i desenvolupament tecnològic i fusions i adquisicions.

Quan la "guerra" que ha durat molts anys s'ha esgotat, el procés d'integració de la cadena industrial de les empreses líders s'ha accelerat i, al mateix temps, les petites i mitjanes empreses han aconseguit una competència diferenciada en solucions personalitzades. El 2023, la tendència de la guerra de preus a la indústria del làser s'ha debilitat i la rendibilitat de les empreses làser ha augmentat significativament. Raycus Laser va aconseguir un benefici net de 112 milions de iuans el primer semestre del 2023, un augment del 412,25%, i finalment va sortir de l'ombra de la "guerra de preus".

El representant típic d'una altra via de desenvolupament d'"integració obliqua" és TRUMPF Group. El Grup TRUMPF va començar com una empresa de màquines-eina. El negoci làser al principi era principalment làsers de diòxid de carboni. Més tard, va adquirir HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) i va ampliar el seu negoci de làser d'estat sòlid. En el negoci de màquines de tall per làser i aigua, el primer làser de disc experimental es va llançar el 1999 i des de llavors ha ocupat fermament la posició dominant al mercat del disc. L'any 2008, TRUMPF va adquirir SPI, que havia estat capaç de competir amb IPG, per 48,9 milions de dòlars EUA, introduint làsers de fibra al seu territori comercial. També ha fet moviments freqüents en el camp dels làsers ultraràpids. Ha adquirit successivament els fabricants de làser de pols ultracurt Amphos (2018) i Active Fiber Systems GmbH (2022), i continua omplint el buit en el disseny de tecnologies làser ultra ràpides com ara discos, lloses i amplificació de fibra. “trencaclosques”. A més de la disposició horitzontal de diversos productes làser, com ara làsers de disc, làsers de diòxid de carboni i làsers de fibra, TRUMPF Group també té un bon rendiment en la integració vertical de la cadena industrial. També ofereix productes complets d'equips de màquines a empreses aigües avall i també té un avantatge competitiu en el camp de les màquines eina.

 

Figura: Procés d'integració de la cadena industrial del Grup TRUMPF (font de dades: recopilació d'informació pública)

Aquest camí permet l'autoproducció vertical de tota la línia, des dels components bàsics fins a l'equip complet, distribueix horitzontalment productes làser multitècnics i continua ampliant els límits del producte. Han's Laser i Huagong Technology, empreses nacionals líders en el camp del làser, segueixen el mateix camí, ocupant el primer i segon lloc entre els fabricants nacionals en ingressos operatius durant tot l'any.

La difuminació dels límits aigües amunt i aigües avall és una característica típica de la indústria del làser. A causa de la unitització i modularització de la tecnologia, el llindar d'entrada no és alt. Amb els seus propis fonaments i foment de capital, no hi ha molts fabricants nacionals capaços d'"obrir nous territoris" en diferents vies. Rarament vist. En els darrers anys, altres fabricants nacionals han reforçat gradualment les seves capacitats d'integració i han desdibuixat gradualment els límits de la cadena industrial. Les relacions originals de la cadena de subministrament aigües amunt i aigües avall s'han convertit gradualment en competidors, amb una competència ferotge a cada enllaç.

La competència d'alta pressió ha madurat ràpidament la indústria làser de la Xina, creant un "tigre" que no té por dels rivals estrangers i avançant ràpidament el procés de localització. Tanmateix, també ha creat una situació de "vida o mort" d'excessiva "guerra de preus" i competència homogènia. situació. Les empreses làser xineses s'han consolidat amb la confiança dels "rotllos". Què faran en el futur?

3. Dues prescripcions: Presentar noves tecnologies i explorar els mercats d'ultramar

Basant-nos en la innovació tecnològica, podem resoldre el problema d'haver de sagnar diners per substituir el mercat amb preus baixos; basant-nos en les exportacions làser, podem resoldre el problema de la competència ferotge al mercat nacional.

Les empreses làser xineses han lluitat per posar-se al dia amb els líders estrangers en el passat. En el context de centrar-se en la substitució nacional, cada brot important del mercat de cicles està liderat per empreses estrangeres, amb marques locals que segueixen ràpidament en 1-2 anys i substitueixen els productes i aplicacions nacionals després que maduren. En l'actualitat, encara hi ha un fenomen d'empreses estrangeres que prenen el lideratge en el desplegament d'aplicacions en indústries aigües avall emergents, mentre que els productes nacionals continuen promovent la substitució.

La "substitució" no s'ha d'aturar en la recerca de la "substitució". En el moment en què la indústria làser de la Xina està en plena transformació, la bretxa entre les tecnologies làser clau dels fabricants nacionals i els països estrangers s'està reduint gradualment. És precisament desplegar de manera proactiva les noves tecnologies i buscar avançar a les cantonades, per desfer-se de “utilitzar el bon timing per al destí preu per volum.

En general, la disposició de les noves tecnologies requereix identificar la propera sortida de la indústria. El processament làser ha passat per una era del tall dominada pel tall de xapa i una era de la soldadura catalitzada pel nou boom energètic. El proper cicle de la indústria pot passar a camps de microprocessament com ara pan-conductors, i els làsers i els equips làser corresponents alliberaran una demanda a gran escala. El "punt de concordança" de la indústria també passarà de la "competència de 10.000 watts" original de làsers continus d'alta potència a la "competència ultra ràpida" de làsers de pols ultra-curt.

Mirant específicament les àrees més subdividides, podem centrar-nos en els avenços en noves àrees d'aplicació de "0 a 1" durant el cicle de la nova tecnologia. Per exemple, s'espera que la taxa de penetració de les cèl·lules de perovskita arribi al 31% després del 2025. Tanmateix, l'equip làser original no pot complir els requisits de precisió de processament de les cèl·lules de perovskita. Les empreses làser han de desplegar nous equips làser amb antelació per aconseguir un control independent de la tecnologia bàsica. , millorar el marge de benefici brut dels equips i aprofitar ràpidament el mercat futur. A més, escenaris d'aplicació prometedors com ara l'emmagatzematge d'energia, l'atenció mèdica, les indústries de visualització i semiconductors (aixecament làser, recuit làser, transferència de massa), "AI + fabricació làser", etc. també mereixen atenció.

Amb el desenvolupament continu de la tecnologia i els productes làser nacionals, s'espera que el làser es converteixi en una targeta de visita per a les empreses xineses per anar a l'estranger. El 2023 és el "primer any" perquè els làsers surtin a l'estranger. Davant dels enormes mercats estrangers que necessiten avançar amb urgència, els equips làser seguiran els fabricants d'aplicacions de terminals aigües avall per anar a l'estranger, especialment la indústria de l'automòbil de nova energia "líder" de la Xina i les bateries de liti, que oferiran oportunitats per a l'exportació d'equips làser. El mar ofereix oportunitats històriques.

En l'actualitat, anar a l'estranger s'ha convertit en un consens del sector i les empreses clau han començat a prendre mesures per expandir activament el disseny a l'estranger. L'any passat, Han's Laser va anunciar que planeja invertir 60 milions de dòlars EUA per establir una filial "Green Energy Industry Development Co., Ltd". als Estats Units per explorar el mercat nord-americà; Lianying ha establert una filial a Alemanya per explorar el mercat europeu i actualment ha cooperat amb diverses fàbriques de bateries europees. Realitzarem intercanvis tècnics amb OEM; Haimixing també se centrarà a explorar els mercats estrangers mitjançant projectes d'expansió a l'estranger de fàbriques de bateries i fabricants de vehicles nacionals i estrangers.

L'avantatge de preu és la "carta de triomf" per a les empreses làser xineses per anar a l'estranger. Els equips làser domèstics tenen avantatges de preu evidents. Després de la localització de làsers i components bàsics, el cost dels equips làser ha baixat significativament, i la competència ferotge també ha fet baixar els preus. Àsia-Pacífic i Europa s'han convertit en les principals destinacions d'exportació làser. Després d'anar a l'estranger, els fabricants nacionals podran completar transaccions a preus més alts que les cotitzacions locals, augmentant molt els beneficis.

No obstant això, la proporció actual d'exportacions de productes làser en el valor de sortida de la indústria làser de la Xina encara és baixa, i anar a l'estranger s'enfrontarà a problemes com ara un efecte de marca insuficient i capacitats febles del servei de localització. Encara és un camí llarg i difícil per realment "avançar".

 

La història del desenvolupament del làser a la Xina és una història de lluita cruel basada en la llei de la selva.

En els últims deu anys, les empreses làser han experimentat el bateig de la "competència de 10.000 watts" i les "guerres de preus" i han creat una "avantguarda" que pot competir amb les marques estrangeres al mercat nacional. Els propers deu anys seran un moment crític perquè els làsers domèstics passin d'un "mercat sagnant" a la innovació tecnològica i de la substitució nacional al mercat internacional. Només caminant bé per aquest camí, la indústria làser xinesa pot adonar-se de la seva transformació de "seguir i córrer al costat" a "liderar".

 


Hora de publicació: Oct-23-2023