Historia do desenvolvemento do láser en China: en que podemos confiar para ir máis lonxe?

Pasaron máis de 60 anos desde que se xerou o primeiro "feixe de luz coherente" nun laboratorio de California en 1960. Como dixo o inventor do láser, TH Maiman, "Un láser é unha solución en busca dun problema". O láser, como ferramenta, está penetrando gradualmente en moitos campos como o procesamento industrial, as comunicacións ópticas e a informática de datos.

As empresas chinesas de láser, coñecidas como os "Reis da Involución", confían no "prezo por volume" para facerse coa cota de mercado, pero pagan o prezo da caída dos beneficios.

O mercado interno caeu nunha feroz competencia e as empresas de láser viráronse cara ao exterior e zarparon para buscar un "novo continente" para os láseres chineses. En 2023, China Laser comezou oficialmente o seu "primeiro ano de ir ao estranxeiro". Na Exposición Internacional da Luz de Múnic, en Alemaña, a finais de xuño deste ano, máis de 220 empresas chinesas fixeron unha aparición en grupo, o que o converteu no país con maior número de expositores, excepto a Alemaña anfitriona.

O barco pasou as Dez Mil Montañas? Como pode China Laser confiar no "volume" para manterse firme, e en que debería depender para ir máis lonxe?

1. Da "década de ouro" ao "mercado sangrante"

Como representante das tecnoloxías emerxentes, a investigación na industria do láser doméstica comezou non tarde, case ao mesmo tempo que as internacionais. O primeiro láser do mundo saíu en 1960. Case ao mesmo tempo, en agosto de 1961, o primeiro láser de China naceu no Instituto de Óptica e Mecánica de Changchun da Academia Chinesa de Ciencias.

Despois diso, as empresas de equipos láser a gran escala no mundo foron establecidas unha tras outra. Na primeira década da historia do láser naceron Bystronic e Coherent. Na década de 1970, II-VI e Prima establecéronse sucesivamente. TRUMPF, o líder das máquinas-ferramenta, tamén comezou en 1977. Despois de traer de volta un láser de CO₂ da súa visita aos Estados Unidos en 2016, comezou o negocio de láser de TRUMPF.

No camiño da industrialización, as empresas chinesas de láser comezaron relativamente tarde. Han's Laser foi creada en 1993, Huagong Technology foi creada en 1999, Chuangxin Laser foi creada en 2004, JPT foi creada en 2006 e Raycus Laser foi creada en 2007. Estas novas empresas de láser non teñen unha vantaxe de primeiro en moverse, pero ter o impulso para atacar máis tarde.

 

Nos últimos 10 anos, os láseres chineses viviron unha "década de ouro" e a "substitución doméstica" está en pleno apoxeo. De 2012 a 2022, a taxa de crecemento anual composta da industria de equipos de procesamento con láser do meu país superará o 10% e o valor da produción alcanzará os 86.200 millóns de yuans en 2022.

Nos últimos cinco anos, o mercado do láser de fibra promoveu rapidamente a substitución doméstica a unha velocidade visible a simple vista. A cota de mercado dos láseres de fibra nacionais aumentou de menos do 40% a case o 70% en cinco anos. A cota de mercado de IPG estadounidense, o principal láser de fibra, en China baixou drasticamente do 53% en 2017 ao 28% en 2022.

 

Figura: Panorama da competencia do mercado de láser de fibra en China de 2018 a 2022 (fonte de datos: Informe de desenvolvemento da industria do láser de China)

Non digamos o mercado de baixa potencia, que conseguiu basicamente a substitución doméstica. A xulgar pola "competencia de 10.000 vatios" no mercado de alta potencia, os fabricantes nacionais compiten entre si, demostrando "China Speed" ao máximo. IPG pasou 13 anos desde o lanzamento do primeiro láser de fibra de grao industrial de 10 vatios do mundo en 1996 ata o lanzamento do primeiro láser de fibra de 10.000 vatios, mentres que só pasou 5 anos para que o Raycus Laser pasara de 10 vatios a 10.000 vatios. vatios.

Na competición de 10.000 vatios, os fabricantes nacionais uníronse á batalla un tras outro e a localización avanza a un ritmo alarmante. Hoxe en día, 10.000 vatios xa non é un novo termo, senón un billete para que as empresas entren no círculo láser continuo. Hai tres anos, cando o láser Chuangxin exhibiu o seu láser de fibra de 25.000 vatios na Expo da luz de Shanghai en Múnic, provocou un atasco de tráfico. Non obstante, en varias exposicións de láser deste ano, "10.000 vatios" converteuse no estándar para as empresas, e ata 30.000 vatios, a etiqueta de 60.000 vatios tamén parece habitual. A principios de setembro deste ano, Pentium e Chuangxin lanzaron a primeira máquina de corte con láser de 85.000 watts do mundo, batendo de novo o récord de potencia láser.

Neste punto, a competición de 10.000 vatios chegou ao seu fin. As máquinas de corte con láser substituíron completamente os métodos de procesamento tradicionais como o corte por plasma e a chama no campo do corte de placas medias e grosas. O aumento da potencia do láser xa non contribuirá significativamente a reducir a eficiencia, senón que aumentará os custos e o consumo de enerxía. .

 

Figura: Cambios nos tipos de interese netos das empresas de láser de 2014 a 2022 (fonte de datos: Wind)

Aínda que a competición de 10.000 vatios foi unha vitoria completa, a feroz "guerra de prezos" tamén deu un duro golpe á industria do láser. Só pasou 5 anos para que a participación doméstica dos láseres de fibra atravesase, e só pasou 5 anos para que a industria do láser de fibra pasase de grandes beneficios a pequenos beneficios. Nos últimos cinco anos, as estratexias de redución de prezos foron un medio importante para que as principais empresas nacionais aumentaran a súa cota de mercado. Os láseres domésticos "intercambiaron prezos por volume" e inundáronse no mercado para competir cos fabricantes estranxeiros, e a "guerra de prezos" aumentou gradualmente.

Un láser de fibra de 10.000 vatios vendeuse por 2 millóns de yuans en 2017. Para 2021, os fabricantes nacionais reduciron o seu prezo a 400.000 yuans. Grazas á súa enorme vantaxe de prezos, a cota de mercado de Raycus Laser empatou a IPG por primeira vez no terceiro trimestre de 2021, logrando un avance histórico na substitución doméstica.

Entrando en 2022, a medida que o número de empresas de láser nacionais segue aumentando, os fabricantes de láser entraron na fase de "involución" da competencia entre si. O principal campo de batalla na guerra de prezos do láser pasou do segmento de produtos de baixa potencia de 1-3 kW ao segmento de produtos de alta potencia de 6-50 kW, e as empresas compiten para desenvolver láseres de fibra de maior potencia. Os cupóns de prezo, os cupóns de servizo e algúns fabricantes nacionais incluso lanzaron un plan de "pagamento inicial cero", colocando equipos de balde aos fabricantes posteriores para probalos, e a competencia fíxose feroz.

Ao final do "rollo", as empresas de láser sudorosos non esperaron a unha boa colleita. En 2022, o prezo dos láseres de fibra no mercado chinés baixará un 40-80% interanual. Os prezos internos dalgúns produtos reducíronse a unha décima parte dos prezos importados. As empresas dependen principalmente de aumentar os envíos para manter as marxes de beneficio. O xigante nacional de láser de fibra Raycus experimentou un aumento interanual substancial dos envíos, pero os seus ingresos operativos caeron un 6,48% interanual e o seu beneficio neto caeu máis do 90% interanual. A maioría dos fabricantes nacionais cuxo negocio principal son os láseres verán grandes beneficios netos en 2022.

 

Figura: tendencia da "guerra de prezos" no campo do láser (fonte de datos: compilado a partir de información pública)

Aínda que as principais empresas no exterior sufriron retrocesos na "guerra de prezos" no mercado chinés, apoiándose nas súas fondas bases, o seu rendemento non diminuíu senón que aumentou.

Debido ao monopolio do Grupo TRUMPF no negocio de fontes de luz da máquina de litografía EUV da empresa tecnolóxica holandesa ASML, o seu volume de pedidos no ano fiscal 2022 aumentou de 3.900 millóns de euros no mesmo período do ano pasado a 5.600 millóns de euros, un aumento significativo interanual. do 42%; As vendas de Gaoyi no ano fiscal 2022 tras a adquisición de Guanglian Revenue aumentaron un 7% en taxa interanual e o volume de pedidos alcanzou os 4.320 millóns de dólares, un aumento interanual do 29%. O rendemento superou as expectativas por cuarto trimestre consecutivo.

Despois de perder terreo no mercado chinés, o maior mercado de procesamento con láser, as empresas estranxeiras aínda poden acadar un alto rendemento récord. Que podemos aprender do camiño de desenvolvemento láser das principais empresas internacionais?

2. "Integración vertical" vs. "Integración diagonal"

De feito, antes de que o mercado interno chegue aos 10.000 vatios e lance unha "guerra de prezos", as principais empresas estranxeiras completaron unha rolda de involución antes do previsto. Non obstante, o que "rodaron" non é o prezo, senón a distribución do produto, e comezaron a integración da cadea da industria mediante fusións e adquisicións. camiño de expansión.

No campo do procesamento con láser, as empresas líderes internacionais tomaron dous camiños diferentes: no camiño da integración vertical ao redor dunha única cadea industrial de produtos, IPG está un paso por diante; mentres que as empresas representadas por TRUMPF e Coherent optaron por "integración oblicua" significa integración vertical e expansión territorial horizontal "con ambas as mans". As tres empresas iniciaron sucesivamente as súas propias eras, a saber, a era da fibra óptica representada por IPG, a era dos discos representada por TRUMPF e a era do gas (incluído o excimer) representada por Coherent.

IPG domina o mercado con láseres de fibra. Desde a súa cotización en 2006, salvo a crise financeira de 2008, os ingresos de explotación e os beneficios mantivéronse nun nivel elevado. Desde 2008, IPG adquiriu unha serie de fabricantes con tecnoloxías de dispositivos, como illadores ópticos, lentes de acoplamento óptico, reixas de fibra e módulos ópticos, incluíndo Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics e Menara Networks, para realizar a integración vertical na augas arriba de a cadea da industria do láser de fibra. .

En 2010, a integración vertical ascendente de IPG completouse basicamente. A empresa conseguiu case o 100% da capacidade de autoprodución de compoñentes básicos, moi por diante dos seus competidores. Ademais, tomou o liderado en tecnoloxía e foi pioneiro na primeira ruta tecnolóxica de amplificadores de fibra do mundo. IPG estaba no campo dos láseres de fibra. Senta-se firmemente no trono do dominio global.

 

Figura: Proceso de integración da cadea industrial IPG (fonte de datos: compilación de información pública)

Na actualidade, as empresas nacionais de láser, que están atrapadas nunha "guerra de prezos", entraron na etapa de "integración vertical". Integrar verticalmente a cadea industrial e realizar a autoprodución de compoñentes básicos, mellorando así a voz dos produtos no mercado.

En 2022, a medida que a "guerra de prezos" se fai cada vez máis grave, o proceso de localización dos dispositivos principais acelerarase por completo. Varios fabricantes de láser lograron avances na tecnoloxía do láser dopado con iterbio de dobre revestimento de campo grande (triple revestimento); a taxa de fabricación propia de compoñentes pasivos aumentou significativamente; as alternativas domésticas como illantes, colimadores, combinadores, acopladores e reixas de fibra son cada vez máis populares. Maduro. Empresas líderes como Raycus e Chuangxin adoptaron a ruta de integración vertical, profundamente implicadas nos láseres de fibra e conseguiron gradualmente o control independente dos compoñentes mediante o aumento da investigación e desenvolvemento tecnolóxico e fusións e adquisicións.

Cando a "guerra" que durou moitos anos queimou, o proceso de integración da cadea industrial de empresas líderes acelerouse e, ao mesmo tempo, as pequenas e medianas empresas realizaron unha competencia diferenciada en solucións personalizadas. En 2023, a tendencia da guerra de prezos na industria do láser debilitouse e a rendibilidade das empresas de láser aumentou significativamente. Raycus Laser logrou un beneficio neto de 112 millóns de yuans no primeiro semestre de 2023, un aumento do 412,25%, e finalmente saíu da sombra da "guerra de prezos".

O representante típico doutro camiño de desenvolvemento de "integración oblicua" é o Grupo TRUMPF. O Grupo TRUMPF comezou como unha empresa de máquinas ferramenta. O negocio do láser ao principio era principalmente láseres de dióxido de carbono. Máis tarde, adquiriu HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) e ampliou o seu negocio de láser de estado sólido. No negocio de máquinas de corte con láser e auga, o primeiro láser de disco experimental lanzouse en 1999 e desde entón ocupou firmemente a posición dominante no mercado de discos. En 2008, TRUMPF adquiriu SPI, que fora capaz de competir con IPG, por 48,9 millóns de dólares, introducindo láseres de fibra ao seu territorio comercial. Tamén fixo movementos frecuentes no campo dos láseres ultrarrápidos. Adquiriu sucesivamente os fabricantes de láser de pulso ultracorto Amphos (2018) e Active Fiber Systems GmbH (2022), e segue enchendo o oco no deseño de tecnoloxías láser ultrarrápida como discos, placas e amplificación de fibra. "crebacabezas". Ademais da disposición horizontal de varios produtos láser, como láseres de disco, láseres de dióxido de carbono e láseres de fibra, TRUMPF Group tamén ten un bo rendemento na integración vertical da cadea industrial. Tamén ofrece produtos completos de equipamento de máquinas a empresas posteriores e tamén ten unha vantaxe competitiva no campo das máquinas-ferramenta.

 

Figura: Proceso de integración da cadea industrial do Grupo TRUMPF (fonte de datos: recompilación de información pública)

Este camiño permite a autoprodución vertical de toda a liña desde os compoñentes básicos ata o equipo completo, establece horizontalmente produtos láser multitécnicos e segue ampliando os límites dos produtos. Han's Laser e Huagong Technology, empresas líderes nacionais no campo do láser, seguen o mesmo camiño, ocupando o primeiro e o segundo lugar entre os fabricantes nacionais en ingresos operativos durante todo o ano.

A difuminación dos límites augas arriba e augas abaixo é unha característica típica da industria do láser. Debido á unificación e modularización da tecnoloxía, o limiar de entrada non é alto. Coa súa propia base e impulso de capital, non hai moitos fabricantes nacionais que sexan capaces de "abrir novos territorios" en diferentes vías. Poucas veces visto. Nos últimos anos, outros fabricantes nacionais reforzaron gradualmente as súas capacidades de integración e difuminaron gradualmente os límites da cadea industrial. As relacións orixinais da cadea de subministración ascendente e descendente foron evolucionando gradualmente ata converterse en competidores, cunha competencia feroz en cada enlace.

A competición de alta presión madurou rapidamente a industria do láser de China, creando un "tigre" que non ten medo aos rivais no exterior e avanzando rapidamente no proceso de localización. Porén, tamén creou unha situación de "vida ou morte" de excesiva "guerra de prezos" e competencia homoxénea. situación. As empresas chinesas de láser gañaron un firme punto de apoio ao confiar nos "rolos". Que farán no futuro?

3. Dúas prescricións: Deseño de novas tecnoloxías e exploración dos mercados exteriores

Apoiándonos na innovación tecnolóxica, podemos resolver o problema de ter que sangrar diñeiro para substituír o mercado por prezos baixos; confiando nas exportacións de láser, podemos resolver o problema da feroz competencia no mercado interior.

As empresas chinesas de láser loitaron por poñerse ao día cos líderes estranxeiros no pasado. No contexto de centrarse na substitución doméstica, cada brote importante do mercado de ciclos está liderado por empresas estranxeiras, con marcas locais que seguen rapidamente nun prazo de 1 ou 2 anos e substituíndo produtos e aplicacións nacionais despois de que maduran. Na actualidade, aínda hai un fenómeno de empresas estranxeiras que toman o liderado no despregamento de aplicacións en industrias emerxentes descendentes, mentres que os produtos nacionais seguen promovendo a substitución.

A "substitución" non debe deterse na procura da "substitución". No momento no que a industria do láser de China está en proceso de transformación, a brecha entre as tecnoloxías láser clave dos fabricantes nacionais e os países estranxeiros está reducindo gradualmente. Trátase precisamente de despregar de forma proactiva as novas tecnoloxías e buscar adiantar nas curvas, para desfacerse de “usar Bo tempo para o destino prezo por volume.

En xeral, a disposición das novas tecnoloxías require identificar a próxima saída da industria. O procesamento con láser pasou por unha era de corte dominada polo corte de chapas e unha era da soldadura catalizada polo novo boom enerxético. O próximo ciclo da industria pode pasar a campos de microprocesamento como pan-conductores, e os láseres e equipos láser correspondentes liberarán demanda a gran escala. O "punto de coincidencia" da industria tamén pasará da "competencia de 10.000 vatios" orixinal de láseres continuos de alta potencia á "competencia ultrarrápida" dos láseres de pulso ultracurto.

Mirando especificamente áreas máis subdivididas, podemos centrarnos nos avances en novas áreas de aplicación de "0 a 1" durante o ciclo das novas tecnoloxías. Por exemplo, espérase que a taxa de penetración das células de perovskita alcance o 31% despois de 2025. Non obstante, o equipo láser orixinal non pode cumprir os requisitos de precisión de procesamento das células de perovskita. As empresas de láser necesitan implantar novos equipos láser con antelación para conseguir un control independente da tecnoloxía básica. , mellorar a marxe de beneficio bruto dos equipos e aproveitar rapidamente o mercado futuro. Ademais, tamén merecen atención os escenarios de aplicación prometedores como o almacenamento de enerxía, a atención médica, as industrias de visualización e de semicondutores (despegue de láser, recocido láser, transferencia de masa), "AI + fabricación de láser", etc.

Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía e produtos do láser nacionais, espérase que o láser se converta nunha tarxeta de visita para que as empresas chinesas vaian ao estranxeiro. 2023 é o "primeiro ano" para que os láseres saian ao exterior. Ante os enormes mercados estranxeiros que precisan abrirse de forma urxente, os equipos láser seguirán aos fabricantes de aplicacións de terminais posteriores para ir ao estranxeiro, especialmente a industria do automóbil de nova enerxía e batería de litio "líder" de China, que ofrecerá oportunidades para a exportación de equipos láser. O mar trae oportunidades históricas.

Na actualidade, ir ao estranxeiro converteuse nun consenso da industria e as empresas clave comezaron a tomar medidas para expandir activamente o deseño no exterior. O ano pasado, Han's Laser anunciou que planea investir 60 millóns de dólares para establecer unha subsidiaria "Green Energy Industry Development Co., Ltd". nos Estados Unidos para explorar o mercado estadounidense; Lianying estableceu unha filial en Alemaña para explorar o mercado europeo e actualmente colaborou con varias fábricas de baterías europeas. Realizaremos intercambios técnicos con OEMs; Haimixing tamén se centrará na exploración dos mercados estranxeiros a través de proxectos de expansión no exterior de fábricas de baterías e fabricantes de vehículos nacionais e estranxeiros.

A vantaxe de prezo é o "trunfo" para que as empresas chinesas de láser vaian ao estranxeiro. Os equipos láser domésticos teñen vantaxes de prezo obvias. Despois da localización de láseres e compoñentes básicos, o custo dos equipos láser baixou significativamente e a feroz competencia tamén baixou os prezos. Asia-Pacífico e Europa convertéronse nos principais destinos das exportacións de láser. Despois de ir ao estranxeiro, os fabricantes nacionais poderán completar transaccións a prezos superiores aos prezos locais, aumentando moito os beneficios.

Non obstante, a proporción actual de exportacións de produtos láser no valor de saída da industria de láser de China aínda é baixa, e ir ao estranxeiro terá problemas como o efecto de marca insuficiente e as capacidades débiles do servizo de localización. Aínda é un camiño longo e difícil para verdadeiramente "saír adiante".

 

A historia do desenvolvemento do láser en China é unha historia de loita cruel baseada na lei da selva.

Nos últimos dez anos, as empresas de láser experimentaron o bautismo da "competencia de 10.000 vatios" e as "guerras de prezos" e crearon unha "vangarda" que pode competir con marcas extranxeiras no mercado interno. Os próximos dez anos serán un momento crítico para que os láseres domésticos pasen dun "mercado sangrante" á innovación tecnolóxica e da substitución doméstica ao mercado internacional. Só camiñando ben por este camiño pode a industria chinesa do láser darse conta da súa transformación de "seguir e correr ao lado" ao salto "liderar".

 


Hora de publicación: 23-Oct-2023