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 "feix de llum coherent" en un laboratori de Califòrnia el 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 computació de dades.

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

El mercat nacional ha caigut en una competència ferotge i les empreses làser s'han girat cap a l'exterior i han sortit a buscar un "nou continent" per als làsers xinesos. El 2023, China Laser va iniciar oficialment el seu "primer any de sortida a l'estranger". A la Fira Internacional de Llum de Munic a Alemanya a finals de juny d'aquest any, més de 220 empreses xineses van fer acte de presència en grup, convertint-se en el país amb el nombre més gran d'expositors, excepte l'amfitriona Alemanya.

Ha passat el vaixell les Deu Mil Muntanyes? Com ​​pot China Laser confiar en el "volum" per mantenir-se ferm i en què hauria de confiar per arribar més lluny?

1. De la «dècada daurada» al «mercat sagnant»

Com a representant de les tecnologies emergents, la investigació de la indústria làser nacional no va començar tard, gairebé al mateix temps que les internacionals. El primer làser del món va sortir el 1960. Gairebé al mateix temps, a 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 les Ciències.

Després d'això, es van establir una rere l'altra grans empreses d'equips làser de tot el món. Durant la primera dècada de la història del làser, van néixer Bystronic i Coherent. A la dècada de 1970, es van establir successivament II-VI i Prima. TRUMPF, el líder de màquines-eina, també va començar el 1977. Després de portar 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 joves empreses làser no tenen l'avantatge de ser les primeres a moure's, però tenen l'impuls per atacar més tard.

 

En els darrers 10 anys, els làsers xinesos han experimentat una "dècada daurada" i la "substitució nacional" 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 la producció arribarà als 86.200 milions de iuans el 2022.

En els darrers cinc anys, el mercat del làser de fibra ha promogut ràpidament la substitució nacional a una velocitat visible a simple vista. La quota de mercat dels làsers de fibra nacionals ha augmentat de menys del 40% a gairebé el 70% en cinc anys. La quota de mercat de l'American IPG, el làser de fibra líder, a la Xina ha caigut bruscament del 53% el 2017 al 28% el 2022.

 

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

No esmentem el mercat de baixa potència, que bàsicament ha aconseguit la substitució nacional. A jutjar per la "competència de 10.000 watts" al mercat d'alta potència, els fabricants nacionals competeixen entre ells, demostrant al màxim la "velocitat xinesa". 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 Raycus Laser només va trigar 5 anys a passar de 10 watts a 10.000 watts.

En la competició dels 10.000 watts, els fabricants nacionals s'han unit a la batalla un darrere l'altre, i la localització avança a un ritme alarmant. Avui dia, 10.000 watts ja no és un terme nou, sinó un bitllet perquè les empreses entrin al cercle del làser continu. Fa tres anys, quan Chuangxin Laser va exhibir el seu làser de fibra de 25.000 watts a la Shanghai Munich Light Expo, va causar un embús de trànsit. Tanmateix, en 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 làser de 85.000 watts del món, batent de nou el rècord de potència làser.

En aquest punt, la competició dels 10.000 watts ha arribat a la seva fi. Les màquines de tall làser han substituït completament els mètodes de processament tradicionals com el tall per plasma i flama en el camp del tall de plaques mitjanes i gruixudes. L'augment de la potència del làser ja no contribuirà significativament a l'eficiència del tall, però sí 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)

Tot i que la competència dels 10.000 watts va ser una victòria completa, la ferotge "guerra de preus" també va suposar un cop dolorós per a la indústria del làser. Només van caldre 5 anys perquè la quota nacional dels làsers de fibra s'obrís, i només van caldre 5 anys perquè la indústria del làser de fibra passés de grans beneficis a petits beneficis. En els darrers cinc anys, les estratègies de reducció de preus han estat un mitjà important perquè les principals empreses nacionals augmentin la quota de mercat. Els làsers nacionals han "intercanviat preu per volum" i han inundat el mercat per competir amb fabricants estrangers, i la "guerra de preus" s'ha intensificat gradualment.

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

Entrant el 2022, a mesura que el nombre d'empreses làser nacionals continua augmentant, els fabricants de làser han entrat en la fase d'"involució" de la competència entre ells. El principal camp de batalla en 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. Cupons de preu, cupons de servei i alguns fabricants nacionals fins i tot van llançar un pla de "pagament inicial zero", col·locant equips gratuïtament als fabricants posteriors per a la seva prova, i la competència es va tornar ferotge.

Al final del "rotlle", les empreses làser suadores 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 nacionals d'alguns productes s'han reduït a una dècima part dels preus importats. Les empreses depenen principalment de l'augment dels enviaments per mantenir els marges de benefici. El gegant nacional del làser de fibra Raycus ha experimentat un augment interanual substancial 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 làsers veuran uns beneficis nets importants el 2022 en baixada.

 

Figura: Tendència de la «guerra de preus» en el camp làser (font de dades: recopilada a partir d'informació pública)

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

A causa del monopoli del Grup TRUMPF sobre el negoci de fonts de llum per a màquines de litografia EUV de l'empresa tecnològica neerlandesa ASML, el seu volum de comandes durant l'exercici 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 interanual significatiu del 42%; les vendes de Gaoyi durant l'exercici fiscal 2022 després de l'adquisició de Guanglian Revenue van augmentar un 7% interanual, i el volum de comandes va arribar als 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 per al processament làser, les empreses estrangeres encara poden aconseguir un rendiment rècord. Què podem aprendre de la trajectòria 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 iniciï una "guerra de preus", les principals empreses estrangeres han completat una ronda d'involució abans del previst. Tanmateix, el que han "rodat" no és el preu, sinó el disseny del producte, i han iniciat la integració de la cadena industrial mitjançant fusions i adquisicions. camí d'expansió.

En el camp del processament làser, les empreses líders internacionals han pres dos camins diferents: en el camí de la integració vertical al voltant d'una única cadena industrial de productes, IPG va un pas per davant; mentre que les empreses representades per TRUMPF i Coherent han triat "Integració obliqua" significa integració vertical i expansió territorial horitzontal "amb les dues mans". Les tres empreses han iniciat successivament les seves pròpies eres, és a dir, l'era de la fibra òptica representada per IPG, l'era del disc representada per TRUMPF i l'era del gas (inclòs l'excímer) representada per Coherent.

IPG domina el mercat dels làsers de fibra. Des de la seva sortida a borsa el 2006, excepte per la crisi financera del 2008, els ingressos operatius i els beneficis s'han mantingut a un nivell alt. Des del 2008, IPG ha adquirit una sèrie de fabricants amb tecnologies de dispositius com ara aïllants òptics, lents d'acoblament òptic, reixes de fibra i mòduls òptics, incloent-hi Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics i Menara Networks, per dur a terme la integració vertical a la cadena industrial del làser de fibra.

El 2010, la integració vertical ascendent d'IPG ja estava pràcticament completa. L'empresa va aconseguir gairebé el 100% de capacitat d'autoproducció dels components principals, significativament per davant dels seus competidors. A més, va prendre el lideratge tecnològic i va ser pionera en la primera ruta tecnològica d'amplificadors de fibra del món. IPG estava en el camp dels làsers de fibra. Seu fermament al tron ​​del domini mundial.

 

Figura: Procés d'integració de la cadena industrial d'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 la fase d'"integració vertical". Integren verticalment la cadena industrial aigües amunt i realitzen l'autoproducció dels components bàsics, millorant així la veu dels productes al mercat.

El 2022, a mesura que la "guerra de preus" esdevingui cada cop més seriosa, el procés de localització dels dispositius principals s'accelerarà completament. Diversos fabricants de làsers han fet avenços en la tecnologia làser dopat amb itterbi de doble revestiment (triple revestiment) de camp de mode gran; la taxa de fabricació pròpia de components passius ha augmentat significativament; les alternatives nacionals com ara aïllants, colimadors, combinadors, acobladors i reixes de fibra són cada cop més populars. Maduresa. Empreses líders com Raycus i Chuangxin han adoptat la ruta d'integració vertical, s'han involucrat profundament en 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, alhora, 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 durant 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 el Grup TRUMPF. El Grup TRUMPF va començar com una empresa de màquines-eina. El negoci dels làsers al principi eren 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 làsers 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 en el mercat dels discs. El 2008, TRUMPF va adquirir SPI, que havia pogut competir amb IPG, per 48,9 milions de dòlars, introduint els làsers de fibra al seu territori de negoci. També ha fet moviments freqüents en el camp dels làsers ultraràpids. Ha adquirit successivament els fabricants de làsers d'impuls ultracurt Amphos (2018) i Active Fiber Systems GmbH (2022), i continua omplint el buit en el disseny de tecnologies làser ultraràpides com ara discs, lloses i amplificació de fibra. "puzzle". A més del disseny horitzontal de diversos productes làser com ara làsers de disc, làsers de diòxid de carboni i làsers de fibra, el Grup TRUMPF també té un bon rendiment en la integració vertical de la cadena industrial. També proporciona productes complets d'equipament de màquines a empreses subjacents 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'equipament complet, disposa horitzontalment productes làser multitècnics i continua expandint 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 entre els processos aigües amunt i aigües avall és una característica típica de la indústria làser. A causa de la unificació i la modularització de la tecnologia, el llindar d'entrada no és alt. Amb la seva pròpia base i l'estímul de capital, no hi ha gaires fabricants nacionals que siguin capaços d'"obrir nous territoris" en diferents vies. Poques vegades es veu. En els darrers anys, altres fabricants nacionals han enfortit gradualment les seves capacitats d'integració i han difuminat gradualment els límits de la cadena industrial. Les relacions originals de la cadena de subministrament aigües amunt i aigües avall han evolucionat gradualment cap a la competència, amb una competència ferotge en tots els enllaços.

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 que avança ràpidament en el procés de localització. Tanmateix, també ha creat una situació de "vida o mort" de "guerres de preus" excessives i competència homogènia. Les empreses làser xineses s'han afermat fermament confiant en els "rotllos". Què faran en el futur?

3. Dues receptes: Implantar noves tecnologies i explorar mercats estrangers

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

Les empreses làser xineses han tingut dificultats 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 un termini d'1 o 2 anys i substitueixen els productes i aplicacions nacionals després que maduren. Actualment, encara hi ha un fenomen d'empreses estrangeres que prenen la iniciativa en el desplegament d'aplicacions en indústries emergents, mentre que els productes nacionals continuen promovent la substitució.

La "substitució" no s'hauria d'aturar en la recerca de "reemplaçar". En el moment en què la indústria làser xinesa es troba en plena transformació, la bretxa entre les tecnologies làser clau dels fabricants nacionals i les dels països estrangers s'està reduint gradualment. Es tracta precisament de desplegar proactivament noves tecnologies i intentar avançar-se en els racons, per tal de desfer-se de "l'ús del bon moment per al destí de preu per volum".

En general, el disseny de les noves tecnologies requereix identificar la propera sortida industrial. El processament làser ha passat per una era de tall dominada pel tall de xapa metàl·lica i una era de soldadura catalitzada pel nou boom energètic. El proper cicle industrial pot passar a camps de microprocessament com els pan-semiconductors, i els làsers i equips làser corresponents generaran una demanda a gran escala. El "punt de coincidència" de la indústria també passarà de la "competència de 10.000 watts" original dels làsers continus d'alta potència a la "competència ultraràpida" dels làsers de pols ultracurt.

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

Amb el desenvolupament continu de la tecnologia i els productes làser nacionals, s'espera que el làser esdevingui una targeta de visita per a les empreses xineses que vulguin sortir a l'estranger. El 2023 és el "primer any" perquè els làsers surtin a l'estranger. Davant dels enormes mercats estrangers que necessiten urgentment obrir-se camí, els equips làser seguiran els fabricants d'aplicacions de terminals aigües avall per sortir a l'estranger, especialment la indústria xinesa "líder" de bateries de liti i noves energies de l'automòbil, que oferirà oportunitats per a l'exportació d'equips làser. El mar porta oportunitats històriques.

Actualment, anar a l'estranger s'ha convertit en un consens de la indústria, 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 té previst invertir 60 milions de dòlars 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. Durem a terme intercanvis tècnics amb fabricants d'equips originals (OEM); Haimixing també se centrarà en l'exploració de mercats estrangers a través de 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" de les empreses làser xineses per sortir a l'estranger. Els equips làser nacionals tenen avantatges de preu evidents. Després de la localització dels làsers i els components principals, el cost dels equips làser ha baixat significativament, i la ferotge competència també ha fet baixar els preus. Àsia-Pacífic i Europa s'han convertit en les principals destinacions de les exportacions de làser. Després de sortir a l'estranger, els fabricants nacionals podran completar transaccions a preus superiors a les cotitzacions locals, augmentant considerablement els beneficis.

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

 

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

En els darrers deu anys, les empreses làser han experimentat el baptisme de la "competència dels 10.000 watts" i les "guerres de preus" i han creat una "avantguarda" que pot competir amb marques estrangeres al mercat nacional. Els propers deu anys seran un moment crític perquè els làsers nacionals passin d'un "mercat sagnant" a la innovació tecnològica, i de la substitució nacional al mercat internacional. Només recorrent bé aquest camí, la indústria làser xinesa podrà aconseguir la seva transformació de "seguir i córrer al costat" a un salt "lider".

 


Data de publicació: 23 d'octubre de 2023