Historia rozwoju laserów w Chinach: na czym możemy polegać, aby pójść dalej?

Minęło ponad 60 lat, odkąd w 1960 roku w kalifornijskim laboratorium wygenerowano pierwszą „wiązkę spójnego światła”. Jak powiedział wynalazca lasera, TH Maiman: „Laser to rozwiązanie w poszukiwaniu problemu”. Laser jako narzędzie stopniowo przenika do wielu dziedzin, takich jak przetwarzanie przemysłowe, komunikacja optyczna i przetwarzanie danych.

Chińskie firmy zajmujące się laserami, znane jako „Kings of Involution”, aby zdobyć udział w rynku, opierają się na „cenie za wolumen”, ale płacą cenę za spadające zyski.

Na rynku krajowym doszło do ostrej konkurencji, a firmy zajmujące się laserami skierowały się na zewnątrz i wyruszyły w poszukiwaniu „nowego kontynentu” dla chińskich laserów. W 2023 r. firma China Laser oficjalnie rozpoczęła „pierwszy rok obecności za granicą”. Na Międzynarodowych Targach Światła w Monachium w Niemczech pod koniec czerwca tego roku grupowo zaprezentowało się ponad 220 chińskich firm, co czyni ten kraj krajem z największą liczbą wystawców poza gospodarzami – Niemcami.

Czy łódź przepłynęła przez Dziesięć Tysięcy Gór? W jaki sposób firma China Laser może polegać na „wielkości”, aby utrzymać się na stałym poziomie, i na czym powinna polegać, aby pójść dalej?

1. Od „złotej dekady” do „krwawiącego rynku”

Jako przedstawiciel nowych technologii, krajowy przemysł laserowy rozpoczął badania nie późno, rozpoczynając niemal w tym samym czasie, co międzynarodowe. Pierwszy laser na świecie pojawił się w 1960 roku. Niemal w tym samym czasie, w sierpniu 1961 roku, w Instytucie Optyki i Mechaniki Changchun Chińskiej Akademii Nauk narodził się pierwszy laser w Chinach.

Następnie powstawały jedna po drugiej największe na świecie firmy produkujące sprzęt laserowy. W pierwszej dekadzie historii laserów narodziły się firmy Bystronic i Coherent. W latach 70. XX w. powstawały kolejno II-VI i Prima. Firma TRUMPF, lider w dziedzinie obrabiarek, również rozpoczęła swoją działalność w 1977 r. Po przywiezieniu lasera CO₂ z wizyty w Stanach Zjednoczonych w 2016 r. firma TRUMPF rozpoczęła działalność związaną z laserami.

Na drodze industrializacji chińskie firmy zajmujące się laserami rozpoczęły działalność stosunkowo późno. Firma Han's Laser została założona w 1993 r., Huagong Technology została założona w 1999 r., Chuangxin Laser została założona w 2004 r., JPT została założona w 2006 r., a Raycus Laser została założona w 2007 r. Te młode firmy zajmujące się laserami nie mają przewagi jako pierwsi na rynku, ale mieć impet, aby uderzyć później.

 

W ciągu ostatnich 10 lat chińskie lasery przeżyły „złotą dekadę”, a „krajowa substytucja” trwa pełną parą. W latach 2012–2022 złożona roczna stopa wzrostu branży sprzętu do obróbki laserowej w moim kraju przekroczy 10%, a wartość produkcji osiągnie 86,2 miliarda juanów do 2022 roku.

W ciągu ostatnich pięciu lat rynek laserów światłowodowych szybko promował substytucję krajową z prędkością widoczną gołym okiem. Udział w rynku krajowych laserów światłowodowych wzrósł w ciągu pięciu lat z niecałych 40% do prawie 70%. Udział w rynku amerykańskiego IPG, wiodącego lasera światłowodowego, w Chinach gwałtownie spadł z 53% w 2017 r. do 28% w 2022 r.

 

Rysunek: Krajobraz konkurencji na chińskim rynku laserów światłowodowych w latach 2018–2022 (źródło danych: raport o rozwoju chińskiego przemysłu laserowego)

Nie mówiąc już o rynku małej mocy, który w zasadzie osiągnął krajową substytucję. Sądząc po „konkurencji o mocy 10 000 watów” na rynku dużej mocy, krajowi producenci konkurują ze sobą, w pełni demonstrując „China Speed”. Od wypuszczenia na rynek pierwszego na świecie 10-watowego lasera światłowodowego klasy przemysłowej w 1996 r. do wypuszczenia na rynek pierwszego lasera światłowodowego o mocy 10 000 W IPG minęło 13 lat, podczas gdy w przypadku Raycus Laser przejście z 10 watów do 10 000 zajęło tylko 5 lat. waty.

W konkursie na 10 000 watów do walki jeden po drugim włączali się krajowi producenci, a lokalizacja postępuje w zastraszającym tempie. W dzisiejszych czasach 10 000 watów nie jest już nowym terminem, ale przepustką dla przedsiębiorstw do wejścia w ciągły krąg laserów. Trzy lata temu, gdy firma Chuangxin Laser wystawiała na wystawie Light Expo w Szanghaju w Monachium swój 25 000-watowy laser światłowodowy, spowodował on korek uliczny. Jednak na różnych wystawach laserowych w tym roku standardem dla przedsiębiorstw stało się „10 000 watów”, a nawet 30 000 watów. Etykieta 60 000 watów również wydaje się powszechna. Na początku września tego roku Pentium i Chuangxin uruchomiły pierwszą na świecie maszynę do cięcia laserowego o mocy 85 000 W, ponownie bijąc rekord mocy lasera.

W tym momencie rywalizacja o moc 10 000 W dobiegła końca. Wycinarki laserowe całkowicie zastąpiły tradycyjne metody obróbki takie jak cięcie plazmowe i płomieniowe w zakresie cięcia blach średnich i grubych. Zwiększenie mocy lasera nie będzie już znacząco wpływać na wydajność cięcia, ale zwiększy koszty i zużycie energii. .

 

Wykres: Zmiany stóp procentowych netto spółek laserowych w latach 2014-2022 (źródło danych: Wiatr)

Chociaż konkurencja dotycząca mocy 10 000 W była całkowitym zwycięstwem, zaciekła „wojna cenowa” również zadała bolesny cios branży laserowej. Przełamanie krajowego udziału laserów światłowodowych zajęło zaledwie 5 lat, a branża laserów światłowodowych przeszła od ogromnych zysków do małych zysków w ciągu zaledwie 5 lat. W ciągu ostatnich pięciu lat strategie obniżania cen były dla wiodących krajowych firm ważnym środkiem zwiększania udziału w rynku. Krajowe lasery „zamieniły cenę na wielkość” i zalały rynek, aby konkurować z zagranicznymi producentami, a „wojna cenowa” stopniowo narastała.

Laser światłowodowy o mocy 10 000 W został sprzedany w 2017 r. za aż 2 mln juanów. Do 2021 r. krajowi producenci obniżyli jego cenę do 400 000 juanów. Dzięki ogromnej przewadze cenowej udziały w rynku Raycus Laser po raz pierwszy związały IPG w trzecim kwartale 2021 roku, osiągając historyczny przełom w krajowej substytucji.

Wkraczając w rok 2022, wraz ze wzrostem liczby krajowych firm laserowych, producenci laserów weszli w fazę „inwolucji” wzajemnej rywalizacji. Główne pole bitwy w wojnie cenowej laserów przesunęło się z segmentu produktów o małej mocy 1–3 kW na segment produktów o dużej mocy o mocy 6–50 kW, a firmy konkurują w opracowywaniu laserów światłowodowych o większej mocy. Kupony cenowe, bony na usługi, a niektórzy krajowi producenci wprowadzili nawet plan „zero wkładu własnego”, w ramach którego bezpłatnie udostępniali sprzęt producentom niższego szczebla w celu przetestowania, co spowodowało zaciętą konkurencję.

Pod koniec „rolla” spocone firmy laserowe nie czekały na dobre zbiory. W 2022 roku cena laserów światłowodowych na rynku chińskim spadnie o 40-80% rok do roku. Ceny krajowe niektórych produktów zostały obniżone do jednej dziesiątej cen importowanych. Aby utrzymać marżę zysku, firmy polegają głównie na zwiększaniu dostaw. Krajowy gigant laserów światłowodowych Raycus odnotował znaczny wzrost przesyłek rok do roku, ale jego przychody operacyjne spadły o 6,48% rok do roku, a zysk netto spadł o ponad 90% rok do roku. Większość krajowych producentów, których główną działalnością są lasery, odnotuje w 2022 r. ostre zyski netto, a status spada.

 

Rysunek: Trend „wojny cenowej” w dziedzinie laserów (źródło danych: zestawienie informacji publicznych)

Chociaż wiodące firmy zagraniczne poniosły niepowodzenia w „wojnie cenowej” na rynku chińskim, opierając się na swoich głębokich fundamentach, ich wyniki nie spadły, ale wzrosły.

Ze względu na monopol Grupy TRUMPF na działalność holenderskiej firmy technologicznej ASML w zakresie źródeł światła do maszyn litograficznych EUV, wielkość zamówień w roku finansowym 2022 wzrosła z 3,9 miliarda euro w tym samym okresie ubiegłego roku do 5,6 miliarda euro, co stanowi znaczny wzrost rok do roku 42%; Sprzedaż Gaoyi w roku finansowym 2022 po przejęciu Guanglian Revenue wzrosła o 7% rok do roku, a wielkość zamówień osiągnęła 4,32 miliarda USD, co oznacza wzrost o 29% rok do roku. Wyniki przekroczyły oczekiwania czwarty kwartał z rzędu.

Po utracie pozycji na rynku chińskim, największym rynku obróbki laserowej, zagraniczne firmy nadal mogą osiągać rekordową wydajność. Czego możemy się nauczyć ze ścieżki rozwoju laserów wiodących międzynarodowych firm?

2. „Integracja pionowa” a „Integracja diagonalna”

W rzeczywistości, zanim rynek krajowy osiągnie 10 000 watów i rozpocznie „wojnę cenową”, wiodące zagraniczne firmy zakończyły rundę inwolucji przed terminem. Jednak tym, co „wymyślili”, nie jest cena, ale układ produktu, i rozpoczęli integrację łańcucha branżowego poprzez fuzje i przejęcia. ścieżkę ekspansji.

W dziedzinie obróbki laserowej wiodące międzynarodowe firmy poszły dwiema różnymi ścieżkami: na drodze integracji pionowej wokół łańcucha branżowego obejmującego jeden produkt, IPG jest o krok do przodu; natomiast firmy reprezentowane przez TRUMPF i Coherent wybrały „Integrację skośną”, co oznacza integrację pionową i poziomą ekspansję terytorialną „obiema rękami”. Te trzy firmy kolejno rozpoczęły swoje własne epoki, a mianowicie erę światłowodów reprezentowaną przez IPG, erę dysków reprezentowaną przez TRUMPF i erę gazu (w tym ekscymeru) reprezentowaną przez Coherent.

IPG dominuje na rynku laserów światłowodowych. Od momentu debiutu na giełdzie w 2006 roku, z wyjątkiem kryzysu finansowego w 2008 roku, przychody i zyski operacyjne utrzymują się na wysokim poziomie. Od 2008 roku firma IPG nabyła szereg producentów oferujących technologie urządzeń, takie jak izolatory optyczne, optyczne soczewki sprzęgające, siatki światłowodowe i moduły optyczne, w tym Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics i Menara Networks, w celu przeprowadzenia integracji pionowej z wydobyciem łańcuch branży laserów światłowodowych. .

Do 2010 r. integracja pionowa IPG w górę została w zasadzie zakończona. Firma osiągnęła prawie 100% zdolności do samodzielnej produkcji podstawowych komponentów, znacznie wyprzedzając konkurencję. Ponadto objęła wiodącą pozycję w technologii i była pionierem pierwszej na świecie technologii wzmacniaczy światłowodowych. IPG zajmowało się laserami światłowodowymi. Usiądź pewnie na tronie globalnej dominacji.

 

Rysunek: Proces integracji łańcucha branżowego IPG (źródło danych: kompilacja informacji publicznych)

Obecnie krajowe firmy laserowe, uwikłane w „wojnę cenową”, weszły w fazę „integracji pionowej”. Zintegruj pionowo łańcuch przemysłowy na wyższym szczeblu łańcucha produkcyjnego i zrealizuj samodzielną produkcję podstawowych komponentów, wzmacniając w ten sposób pozycję produktów na rynku.

W 2022 roku, w obliczu coraz poważniejszej „wojny cenowej”, proces lokalizacji kluczowych urządzeń ulegnie całkowitemu przyspieszeniu. Kilku producentów laserów dokonało przełomu w technologii laserów domieszkowanych iterbem z podwójnym (potrójnym płaszczem) wielkomodowym; znacznie wzrósł udział samodzielnie wykonanych elementów pasywnych; domowe alternatywy, takie jak izolatory, kolimatory, sumatory, łączniki i siatki światłowodowe, stają się coraz bardziej popularne. Dojrzały. Wiodące firmy, takie jak Raycus i Chuangxin, przyjęły ścieżkę integracji pionowej, głęboko angażując się w lasery światłowodowe i stopniowo uzyskując niezależną kontrolę nad komponentami poprzez wzmożone badania i rozwój technologii oraz fuzje i przejęcia.

Po wypaleniu trwającej wiele lat „wojny” proces integracji łańcucha przemysłowego wiodących przedsiębiorstw przyspieszył, a jednocześnie małe i średnie przedsiębiorstwa zrealizowały zróżnicowaną konkurencję w zakresie niestandardowych rozwiązań. Do 2023 roku trend wojny cenowej w branży laserowej osłabł, a rentowność firm laserowych znacząco wzrosła. Raycus Laser osiągnął zysk netto w wysokości 112 milionów juanów w pierwszej połowie 2023 roku, co oznacza wzrost o 412,25%, i ostatecznie wyszedł z cienia „wojny cenowej”.

Typowym przedstawicielem innej ścieżki rozwoju „integracji ukośnej” jest Grupa TRUMPF. Grupa TRUMPF zaczynała jako firma zajmująca się obrabiarkami. Na początku działalność laserowa zajmowała się głównie laserami na dwutlenek węgla. Później przejęła firmy HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) i rozszerzyła swoją działalność w zakresie laserów na ciele stałym. W branży maszyn do cięcia laserowego i wodnego pierwszy eksperymentalny laser dyskowy został wprowadzony na rynek w 1999 roku i od tego czasu zdecydowanie zajmuje dominującą pozycję na rynku dysków. W 2008 roku firma TRUMPF nabyła firmę SPI, która była w stanie konkurować z IPG, za 48,9 mln USD, wprowadzając lasery światłowodowe na obszar swojej działalności. Dokonał także częstych posunięć w dziedzinie ultraszybkich laserów. Sukcesywnie przejmowała producentów laserów ultrakrótkich impulsów Amphos (2018) i Active Fibre Systems GmbH (2022) i w dalszym ciągu wypełnia lukę w układzie ultraszybkich technologii laserowych, takich jak dyski, płyty i wzmacnianie włókien. "puzzle". Oprócz poziomego układu różnych produktów laserowych, takich jak lasery dyskowe, lasery na dwutlenek węgla i lasery światłowodowe, Grupa TRUMPF sprawdza się również w pionowej integracji łańcucha przemysłowego. Dostarcza również kompletne produkty w zakresie wyposażenia maszyn do przedsiębiorstw działających na niższym szczeblu łańcucha dostaw, a także posiada przewagę konkurencyjną w dziedzinie obrabiarek.

 

Rysunek: Proces integracji łańcucha przemysłowego Grupy TRUMPF (źródło danych: zestawienie informacji publicznych)

Ścieżka ta umożliwia pionową samodzielną produkcję całej linii, od podstawowych komponentów po kompletne wyposażenie, poziome układanie wielotechnicznych produktów laserowych i ciągłe poszerzanie granic produktów. Han's Laser i Huagong Technology, wiodące krajowe firmy w dziedzinie laserów, podążają tą samą ścieżką, zajmując pierwsze i drugie miejsce wśród krajowych producentów pod względem przychodów operacyjnych przez cały rok.

Zacieranie się granic pomiędzy górnym i końcowym etapem procesu jest typową cechą przemysłu laserowego. Ze względu na unityzację i modularyzację technologii próg wejścia nie jest wysoki. Dzięki własnej fundacji i wsparciu kapitałowemu niewielu krajowych producentów jest w stanie „otwierać nowe terytoria” na różne sposoby. Rzadko spotykane. W ostatnich latach inni krajowi producenci stopniowo wzmacniali swoje możliwości integracyjne i stopniowo zacierali granice łańcucha przemysłowego. Pierwotne relacje w łańcuchu dostaw na wyższym i niższym szczeblu łańcucha dostaw stopniowo przekształciły się w konkurentów, z zaciętą konkurencją w każdym ogniwie.

Wysoka presja konkurencji szybko doprowadziła do dojrzałości chińskiego przemysłu laserowego, tworząc „tygrysa”, który nie boi się zagranicznych rywali i szybko przyspiesza proces lokalizacji. Stworzyło to jednak także sytuację „na śmierć i życie” nadmiernych „wojen cenowych” i jednorodnej konkurencji. sytuacja. Chińskie firmy zajmujące się laserami zyskały silną pozycję, opierając się na „rolkach”. Co będą robić w przyszłości?

3. Dwie recepty: Opracowywanie nowych technologii i eksploracja rynków zagranicznych

Opierając się na innowacjach technologicznych, możemy rozwiązać problem konieczności marnowania pieniędzy, aby zastąpić rynek niskimi cenami; opierając się na eksporcie laserów, możemy rozwiązać problem ostrej konkurencji na rynku krajowym.

W przeszłości chińskie firmy zajmujące się laserami miały trudności z dogonieniem zagranicznych liderów. W kontekście skupiania się na substytucji krajowej, każdy większy wybuch na rynku rowerów rowerowych jest prowadzony przez firmy zagraniczne, a lokalne marki szybko nadążają za nimi w ciągu 1-2 lat i zastępują krajowe produkty i zastosowania po ich dojrzeniu. Obecnie nadal występuje zjawisko, w którym zagraniczne firmy przejmują wiodącą rolę we wdrażaniu aplikacji w powstających gałęziach przemysłu, podczas gdy produkty krajowe w dalszym ciągu promują substytucję.

„Zastępowanie” nie powinno poprzestawać na dążeniu do „zastąpienia”. W chwili, gdy chiński przemysł laserowy znajduje się w fazie transformacji, przepaść pomiędzy kluczowymi technologiami laserowymi krajowych producentów a zagranicą stopniowo się zmniejsza. Chodzi właśnie o aktywne wdrażanie nowych technologii i dążenie do wyprzedzania na zakrętach, aby pozbyć się „wykorzystywania dobrego wyczucia czasu na przeznaczenie w stosunku ceny do objętości”.

Ogólnie rzecz biorąc, układ nowych technologii wymaga zidentyfikowania kolejnego rynku zbytu. Obróbka laserowa przeszła przez erę cięcia zdominowaną przez cięcie blachy i erę spawania, której katalizatorem był nowy boom energetyczny. Następny cykl przemysłowy może skierować się w stronę dziedzin mikroprzetwarzania, takich jak pan-półprzewodniki, a odpowiednie lasery i sprzęt laserowy spowodują zapotrzebowanie na dużą skalę. „Punkt dopasowania” w branży również przejdzie od pierwotnej „konkurencji o mocy 10 000 W” laserów ciągłych o dużej mocy do „ultraszybkiej konkurencji” laserów o ultrakrótkich impulsach.

Patrząc szczególnie na bardziej podzielone obszary, możemy skupić się na przełomach w nowych obszarach zastosowań od „0 do 1” podczas nowego cyklu technologicznego. Na przykład oczekuje się, że współczynnik penetracji ogniw perowskitowych osiągnie 31% po 2025 r. Jednak oryginalny sprzęt laserowy nie jest w stanie spełnić wymagań dotyczących dokładności przetwarzania ogniw perowskitowych. Firmy zajmujące się laserami muszą z wyprzedzeniem wdrożyć nowy sprzęt laserowy, aby uzyskać niezależną kontrolę nad podstawową technologią. , poprawić marżę zysku brutto na sprzęcie i szybko zdobyć przyszły rynek. Ponadto obiecujące scenariusze zastosowań, takie jak magazynowanie energii, opieka medyczna, przemysł wyświetlaczy i półprzewodników (odrywanie laserowe, wyżarzanie laserowe, transfer masy), „AI + produkcja laserowa” itp. również zasługują na uwagę.

Oczekuje się, że dzięki ciągłemu rozwojowi krajowej technologii i produktów laserowych laser stanie się wizytówką chińskich przedsiębiorstw wyjeżdżających za granicę. Rok 2023 to „pierwszy rok”, w którym lasery trafiają za granicę. W obliczu ogromnych rynków zagranicznych, które pilnie potrzebują przebicia się, sprzęt laserowy podąży za producentami aplikacji końcowych na niższym szczeblu łańcucha dostaw i uda się za granicę, zwłaszcza „daleko wiodący” chiński przemysł baterii litowych i samochodów nowej energii, co zapewni możliwości eksportu sprzętu laserowego. Morze niesie ze sobą historyczne możliwości.

Obecnie wyjazd za granicę stał się konsensusem branżowym, a kluczowe firmy zaczęły podejmować działania mające na celu aktywną ekspansję zagraniczną. W zeszłym roku Han's Laser ogłosił, że planuje zainwestować 60 milionów dolarów w utworzenie spółki zależnej „Green Energy Industry Development Co., Ltd.” w Stanach Zjednoczonych w celu eksploracji rynku amerykańskiego; Lianying założył spółkę zależną w Niemczech w celu eksploracji rynku europejskiego i obecnie współpracuje z wieloma europejskimi fabrykami akumulatorów. Będziemy prowadzić wymianę techniczną z producentami OEM; Haimixing skoncentruje się również na eksploracji rynków zagranicznych poprzez projekty ekspansji zagranicznej krajowych i zagranicznych fabryk akumulatorów oraz producentów pojazdów.

Przewaga cenowa jest „kartą atutową” dla chińskich firm zajmujących się laserami, aby wyjść za granicę. Krajowy sprzęt laserowy ma oczywiste zalety cenowe. Po zlokalizowaniu laserów i głównych komponentów koszt sprzętu laserowego znacznie spadł, a ostra konkurencja również spowodowała obniżkę cen. Region Azji i Pacyfiku oraz Europa stały się głównymi kierunkami eksportu laserów. Po wyjeździe za granicę krajowi producenci będą mogli realizować transakcje po cenach wyższych od lokalnych notowań, znacznie zwiększając zyski.

Jednak obecny udział eksportu produktów laserowych w wartości wyjściowej chińskiego przemysłu laserowego jest nadal niski, a wyjazd za granicę będzie wiązać się z problemami, takimi jak niewystarczający wpływ marki i słabe możliwości usług lokalizacyjnych. Droga do prawdziwego „wyprzedzenia” jest wciąż długa i trudna.

 

Historia rozwoju lasera w Chinach to historia okrutnej walki opartej na prawie dżungli.

W ciągu ostatnich dziesięciu lat firmy laserowe przeżyły chrzest „konkurencji 10 000 watów” i „wojen cenowych” i stworzyły „awangardę”, która może konkurować z zagranicznymi markami na rynku krajowym. Najbliższe dziesięć lat będzie krytycznym momentem dla krajowych laserów, aby przejść od „krwawiącego rynku” do innowacji technologicznych i od krajowej substytucji do rynku międzynarodowego. Tylko dobrze podążając tą drogą chiński przemysł laserowy może dokonać transformacji od „podążania i biegania obok” do skoku „wiodącego”.

 


Czas publikacji: 23 października 2023 r