Historie om laserudvikling i Kina: Hvad kan vi stole på for at gå videre?

Det er mere end 60 år siden, at den første "stråle af sammenhængende lys" blev genereret i et laboratorium i Californien i 1960. Som opfinderen af ​​laseren, TH Maiman, sagde: "En laser er en løsning i jagten på et problem." Laser, som et værktøj, trænger den gradvist ind i mange områder, såsom industriel behandling, optisk kommunikation og databehandling.

Kinesiske laservirksomheder, kendt som "Kings of Involution", er afhængige af "pris-for-volumen" for at erobre markedsandele, men de betaler prisen for faldende overskud.

Hjemmemarkedet er faldet i hård konkurrence, og laservirksomheder har vendt sig udad og sat sejl for at søge et "nyt kontinent" for kinesiske lasere. I 2023 startede China Laser officielt sit "første år med at rejse til udlandet." På München International Light Expo i Tyskland i slutningen af ​​juni i år mødte mere end 220 kinesiske virksomheder op, hvilket gør det til det land med det største antal udstillere undtagen værts-Tyskland.

Har båden passeret Ten Thousand Mountains? Hvordan kan China Laser stole på "volumen" for at stå fast, og hvad skal den stole på for at gå videre?

1. Fra "det gyldne årti" til det "blødende marked"

Som repræsentant for nye teknologier startede indenlandsk laserindustriforskning ikke sent, og startede næsten samtidig med internationale. Verdens første laser kom ud i 1960. Næsten på samme tid, i august 1961, blev Kinas første laser født på Changchun Institute of Optics and Mechanics ved det kinesiske videnskabsakademi.

Derefter blev store laserudstyrsvirksomheder i verden etableret efter hinanden. I det første årti af laserhistorien blev Bystronic og Coherent født. I 1970'erne blev II-VI og Prima etableret successivt. TRUMPF, lederen af ​​værktøjsmaskiner, startede også i 1977. Efter at have bragt en CO₂-laser tilbage fra sit besøg i USA i 2016, startede TRUMPFs laserforretning.

På sporet af industrialiseringen startede kinesiske laservirksomheder relativt sent. Han's Laser blev etableret i 1993, Huagong Technology blev etableret i 1999, Chuangxin Laser blev etableret i 2004, JPT blev etableret i 2006, og Raycus Laser blev etableret i 2007. Disse unge laservirksomheder har ikke en first-mover fordel, men de har momentum til at slå til senere.

 

I de sidste 10 år har kinesiske lasere oplevet et "gyldne årti", og "hjemlig substitution" er i fuld gang. Fra 2012 til 2022 vil den sammensatte årlige vækstrate for mit lands laserbehandlingsudstyrsindustri overstige 10%, og outputværdien vil nå 86,2 milliarder yuan i 2022.

I de sidste fem år har fiberlasermarkedet hurtigt fremmet hjemmesubstitution med en hastighed, der er synlig for det blotte øje. Markedsandelen for indenlandske fiberlasere er steget fra mindre end 40 % til næsten 70 % på fem år. Markedsandelen for amerikanske IPG, den førende fiberlaser, i Kina er faldet kraftigt fra 53 % i 2017 til 28 % i 2022.

 

Figur: Kinas konkurrencelandskab på fiberlasermarkedet fra 2018 til 2022 (datakilde: China Laser Industry Development Report)

Lad os ikke nævne lavenergimarkedet, som dybest set har opnået indenlandsk substitution. At dømme ud fra "10.000-watt-konkurrencen" på højeffektmarkedet konkurrerer indenlandske producenter med hinanden og demonstrerer "Kina-hastighed" til fulde. Det tog IPG 13 år fra udgivelsen af ​​verdens første 10-watt fiberlaser af industrikvalitet i 1996 til udgivelsen af ​​den første 10.000-watt fiberlaser, mens det kun tog 5 år for Raycus Laser at gå fra 10 watt til 10.000 watt.

I 10.000-watt-konkurrencen har indenlandske producenter sluttet sig til kampen den ene efter den anden, og lokaliseringen skrider frem med en alarmerende hastighed. I dag er 10.000 watt ikke længere et nyt begreb, men en billet for virksomheder til at gå ind i den kontinuerlige lasercirkel. For tre år siden, da Chuangxin Laser udstillede sin 25.000 watt fiberlaser på Shanghai Munich Light Expo, forårsagede det en trafikprop. Men på forskellige laserudstillinger i år er "10.000 watt" blevet standarden for virksomheder, og endda 30.000 watt, 60.000-watt-mærket virker også almindeligt. I begyndelsen af ​​september i år lancerede Pentium og Chuangxin verdens første 85.000-watt laserskæremaskine, hvilket igen slog laserwatt-rekorden.

På dette tidspunkt er 10.000-watt konkurrencen afsluttet. Laserskæremaskiner har fuldstændig erstattet traditionelle bearbejdningsmetoder som plasma- og flammeskæring inden for mellem- og tyk pladeskæring. En forøgelse af lasereffekten vil ikke længere bidrage væsentligt til skæreeffektiviteten, men vil øge omkostningerne og energiforbruget. .

 

Figur: Ændringer i nettorenter for laservirksomheder fra 2014 til 2022 (datakilde: Wind)

Mens konkurrencen på 10.000 watt var en komplet sejr, gav den voldsomme "priskrig" også laserindustrien et smertefuldt slag. Det tog kun 5 år for den indenlandske andel af fiberlasere at slå igennem, og det tog kun 5 år for fiberlaserindustrien at gå fra store overskud til små overskud. I de seneste fem år har prisreduktionsstrategier været et vigtigt middel til at føre indenlandske virksomheder til at øge markedsandelen. Indenlandske lasere har "handlet pris for volumen" og strømmet ind på markedet for at konkurrere med oversøiske producenter, og "priskrigen" er gradvist eskaleret.

En 10.000-watt fiberlaser solgt for så højt som 2 millioner yuan i 2017. I 2021 har indenlandske producenter reduceret prisen til 400.000 yuan. Takket være dens enorme prisfordel bandt Raycus Lasers markedsandel IPG for første gang i tredje kvartal af 2021, hvilket opnåede et historisk gennembrud inden for indenlandsk substitution.

Inden 2022, da antallet af indenlandske laservirksomheder fortsætter med at stige, er laserproducenter gået ind i "involution"-stadiet af konkurrence med hinanden. Den vigtigste slagmark i laserpriskrigen er skiftet fra 1-3 kW laveffekt produktsegmentet til 6-50 kW højeffekt produktsegmentet, og virksomheder konkurrerer om at udvikle fiberlasere med højere effekt. Priskuponer, servicekuponer og nogle indenlandske producenter lancerede endda en "nul udbetaling"-plan, der placerede udstyr gratis til downstream-producenter til test, og konkurrencen blev hård.

I slutningen af ​​"rullen" ventede de svedende laserfirmaer ikke på en god høst. I 2022 vil prisen på fiberlasere på det kinesiske marked falde med 40-80 % år-til-år. Hjemmepriserne på nogle produkter er blevet reduceret til en tiendedel af de importerede priser. Virksomheder er hovedsageligt afhængige af stigende forsendelser for at opretholde fortjenstmargener. Den indenlandske fiberlasergigant Raycus har oplevet en betydelig år-til-år stigning i forsendelser, men dens driftsindtægter faldt med 6,48% år-til-år, og nettoresultatet faldt med mere end 90% år-til-år. De fleste indenlandske producenter, hvis hovedforretning er lasere, vil se et kraftigt nettooverskud i 2022 faldende status.

 

Figur: "Priskrig"-tendens i laserfeltet (datakilde: samlet ud fra offentlig information)

Selvom førende oversøiske virksomheder har lidt tilbageslag i "priskrigen" på det kinesiske marked, baseret på deres dybe fundament, er deres præstationer ikke faldet, men steget.

På grund af TRUMPF-koncernens monopol på EUV-litografimaskine-lyskildevirksomheden i det hollandske teknologiselskab ASML, steg dets ordrevolumen i regnskabsåret 2022 fra 3,9 milliarder euro i samme periode sidste år til 5,6 milliarder euro, en betydelig stigning fra år til år. på 42%; Gaoyis salg i regnskabsåret 2022 efter overtagelsen af ​​Guanglian Revenue steg med 7 % år-til-år, og ordrevolumen nåede 4,32 milliarder USD, en år-til-år stigning på 29 %. Resultatet oversteg forventningerne for fjerde kvartal i træk.

Efter at have tabt terræn på det kinesiske marked, det største marked for laserbehandling, kan oversøiske virksomheder stadig opnå rekordhøj ydeevne. Hvad kan vi lære af førende internationale virksomheders laserudviklingsvej?

2. "Vertikal integration" vs. "Diagonal integration"

Faktisk, før hjemmemarkedet når 10.000 watt og lancerer en "priskrig", har førende oversøiske virksomheder gennemført en involutionsrunde før tidsplanen. Men det, de "rullede" er ikke pris, men produktlayout, og de har startet industrikædeintegration gennem fusioner og opkøb. ekspansionens vej.

Inden for laserbehandling har internationale førende virksomheder taget to forskellige veje: På vejen til vertikal integration omkring en enkelt produktindustrikæde er IPG et skridt foran; mens virksomheder repræsenteret af TRUMPF og Coherent har valgt "Skråintegration" betyder vertikal integration og horisontal udvidelse af territoriet "med begge hænder." De tre virksomheder har successivt startet deres egne epoker, nemlig den optiske fiber-æra repræsenteret af IPG, disk-æraen repræsenteret af TRUMPF, og gas-æraen (inklusive excimer) repræsenteret af Coherent.

IPG dominerer markedet med fiberlasere. Siden børsnoteringen i 2006, bortset fra finanskrisen i 2008, har driftsindtægter og overskud holdt sig på et højt niveau. Siden 2008 har IPG opkøbt en række producenter med enhedsteknologier såsom optiske isolatorer, optiske koblingslinser, fibergitre og optiske moduler, herunder Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics og Menara Networks, for at udføre vertikal integration i upstream af fiberlaser industrikæden. .

I 2010 var IPG's opadgående vertikale integration stort set afsluttet. Virksomheden opnåede næsten 100 % egenproduktionskapacitet af kernekomponenter, betydeligt foran sine konkurrenter. Derudover tog det føringen inden for teknologi og var banebrydende for verdens første fiberforstærkerteknologirute. IPG var inden for fiberlasere. Sid solidt på tronen af ​​global dominans.

 

Figur: IPG industrikædeintegrationsproces (datakilde: kompilering af offentlig information)

På nuværende tidspunkt er indenlandske laservirksomheder, som er fanget i en "priskrig", gået ind i "vertikal integration"-stadiet. Integrer den industrielle kæde lodret opstrøms og realiser selvproduktion af kernekomponenter, hvorved produkternes stemme på markedet forbedres.

I 2022, efterhånden som "priskrigen" bliver mere og mere alvorlig, vil lokaliseringsprocessen af ​​kerneenheder blive fuldt accelereret. Adskillige laserproducenter har gjort gennembrud inden for stor-mode felt dobbeltbeklædning (triple-beklædning) ytterbium-doteret laserteknologi; den selvfremstillede hastighed af passive komponenter er steget betydeligt; indenlandske alternativer såsom isolatorer, kollimatorer, kombinerere, koblere og fibergitre bliver stadig mere populære. Moden. Førende virksomheder som Raycus og Chuangxin har vedtaget den vertikale integrationsrute, dybt engageret i fiberlasere og gradvist opnået uafhængig kontrol af komponenter gennem øget teknologisk forskning og udvikling og fusioner og opkøb.

Når "krigen", der har varet i mange år, er udbrændt, er integrationsprocessen af ​​den industrielle kæde af førende virksomheder accelereret, og samtidig har små og mellemstore virksomheder realiseret en differentieret konkurrence i skræddersyede løsninger. I 2023 er priskrigstrenden i laserindustrien svækket, og laservirksomhedernes rentabilitet er steget markant. Raycus Laser opnåede et nettooverskud på 112 millioner yuan i første halvår af 2023, en stigning på 412,25%, og kom endelig ud af skyggen af ​​"priskrigen".

Den typiske repræsentant for en anden "skrå integration" udviklingsvej er TRUMPF Group. TRUMPF Group startede først som en værktøjsmaskinevirksomhed. Laserforretningen var i begyndelsen hovedsageligt kuldioxidlasere. Senere købte det HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools og Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) og udvidede sin solid-state laserforretning. Inden for laser- og vandskæremaskinebranchen blev den første eksperimentelle skivelaser lanceret i 1999 og har siden da indtaget den dominerende stilling på skivemarkedet. I 2008 købte TRUMPF SPI, som havde været i stand til at konkurrere med IPG, for 48,9 millioner dollars, hvilket bragte fiberlasere ind i sit forretningsområde. Det har også gjort hyppige bevægelser inden for ultrahurtige lasere. Det har successivt opkøbt ultrakorte pulslaserproducenterne Amphos (2018) og Active Fibre Systems GmbH (2022), og fortsætter med at udfylde hullet i layoutet af ultrahurtige laserteknologier såsom diske, plader og fiberforstærkning. "gåde". Ud over det horisontale layout af forskellige laserprodukter såsom disklasere, kuldioxidlasere og fiberlasere klarer TRUMPF Group sig også godt i vertikal integration af industrikæden. Det leverer også komplette maskinudstyrsprodukter til downstream-virksomheder og har også en konkurrencefordel inden for værktøjsmaskiner.

 

Figur: TRUMPF Groups industrielle kædeintegrationsproces (datakilde: kompilering af offentlig information)

Denne sti muliggør vertikal selvproduktion af hele linjen fra kernekomponenter til komplet udstyr, udlægger multitekniske laserprodukter horisontalt og fortsætter med at udvide produktgrænserne. Han's Laser og Huagong Technology, førende indenlandske virksomheder inden for laserområdet, følger den samme vej og rangerer først og anden blandt indenlandske producenter i driftsindtægter hele året rundt.

Sløringen af ​​opstrøms- og nedstrømsgrænser er et typisk træk ved laserindustrien. På grund af unitisering og modularisering af teknologi er adgangstærsklen ikke høj. Med deres eget grundlag og kapitalopmuntring er der ikke mange indenlandske producenter, der er i stand til at "åbne nye territorier" i forskellige spor. Sjældent set. I de senere år har andre indenlandske producenter gradvist styrket deres integrationsevner og gradvist udvisket grænserne for industrikæden. De oprindelige upstream- og downstream-forsyningskæderelationer har gradvist udviklet sig til konkurrenter med hård konkurrence i hvert led.

Højtrykskonkurrence har hurtigt modnet Kinas laserindustri, skabt en "tiger", der ikke er bange for oversøiske rivaler og hurtigt fremme lokaliseringsprocessen. Det har dog også skabt en "liv-og-død"-situation med overdreven "priskrige" og homogen konkurrence. situation. Kinesiske laservirksomheder har fået et solidt fodfæste ved at stole på "ruller". Hvad vil de gøre i fremtiden?

3. To forskrifter: Udformning af nye teknologier og udforskning af oversøiske markeder

Ved at stole på teknologisk innovation kan vi løse problemet med at skulle bløde penge ud for at erstatte markedet med lave priser; afhængig af lasereksport kan vi løse problemet med hård konkurrence på hjemmemarkedet.

Kinesiske laservirksomheder har tidligere kæmpet for at indhente oversøiske ledere. I forbindelse med fokus på indenlandsk substitution ledes ethvert større cyklusmarkedsudbrud af udenlandske virksomheder, hvor lokale mærker hurtigt følger op inden for 1-2 år og erstatter indenlandske produkter og applikationer, efter de er modne. På nuværende tidspunkt er der stadig et fænomen, hvor udenlandske virksomheder tager føringen med at implementere applikationer i nye nedstrømsindustrier, mens indenlandske produkter fortsætter med at fremme substitution.

"Udskiftning" bør ikke stoppe ved jagten på at "erstatte". I det øjeblik, hvor Kinas laserindustri er i forandringens vold, bliver kløften mellem indenlandske producenters nøglelaserteknologier og udlandet gradvist indsnævret. Det er netop at proaktivt implementere nye teknologier og søge at overhale i sving, for at slippe af med "at bruge Good timing for pris-for-volumen skæbne.

Overordnet set kræver layoutet af nye teknologier, at man identificerer den næste industriforretning. Laserbehandling har gennemgået en skæreæra domineret af metalskæring og en svejseæra katalyseret af det nye energiboom. Den næste industricyklus kan gå over til mikrobearbejdningsområder såsom pan-halvledere, og tilsvarende lasere og laserudstyr vil frigive storstilet efterspørgsel. Industriens "match point" vil også gå fra den oprindelige "10.000-watt-konkurrence" af højeffekts kontinuerlige lasere til den "ultrahurtige konkurrence" af ultrakorte pulslasere.

Ser vi specifikt på mere underopdelte områder, kan vi fokusere på gennembruddene i nye anvendelsesområder fra "0 til 1" i løbet af den nye teknologicyklus. For eksempel forventes perovskitcellers penetrationshastighed at nå 31 % efter 2025. Det originale laserudstyr kan dog ikke opfylde kravene til behandlingsnøjagtighed for perovskitceller. Laservirksomheder skal implementere nyt laserudstyr på forhånd for at opnå uafhængig kontrol af kerneteknologien. , forbedre bruttoavancen for udstyr og hurtigt gribe det fremtidige marked. Derudover fortjener lovende applikationsscenarier såsom energilagring, medicinsk behandling, display- og halvlederindustrier (laserlift, laserudglødning, masseoverførsel), "AI + laserfremstilling" osv. også fokus.

Med den fortsatte udvikling af indenlandsk laserteknologi og -produkter forventes laser at blive et visitkort for kinesiske virksomheder til at rejse til udlandet. 2023 er det "første år" for lasere til at gå til udlandet. Over for de enorme oversøiske markeder, der presserende har brug for at bryde igennem, vil laserudstyr følge downstream-terminalapplikationsproducenterne til at gå oversøisk, især Kinas "langt førende" lithiumbatteri og nye energibilindustri, som vil give muligheder for eksport af laserudstyr. Havet bringer historiske muligheder.

På nuværende tidspunkt er det blevet en industrikonsensus at tage til udlandet, og nøglevirksomheder er begyndt at tage skridt til aktivt at udvide det oversøiske layout. I det forløbne år meddelte Han's Laser, at det planlægger at investere 60 millioner USD for at etablere et datterselskab "Green Energy Industry Development Co., Ltd." i USA for at udforske det amerikanske marked; Lianying har etableret et datterselskab i Tyskland for at udforske det europæiske marked og har i øjeblikket samarbejdet med en række europæiske batterifabrikker. Vi vil gennemføre tekniske udvekslinger med OEM'er; Haimixing vil også fokusere på at udforske oversøiske markeder gennem oversøiske ekspansionsprojekter af indenlandske og udenlandske batterifabrikker og køretøjsproducenter.

Prisfordel er "trumfkortet" for kinesiske laservirksomheder til at rejse til udlandet. Indenlandsk laserudstyr har åbenlyse prisfordele. Efter lokaliseringen af ​​lasere og kernekomponenter er omkostningerne til laserudstyr faldet markant, og hård konkurrence har også drevet priserne ned. Asien-Stillehavsområdet og Europa er blevet de vigtigste destinationer for lasereksport. Efter at være gået til udlandet vil indenlandske producenter være i stand til at gennemføre transaktioner til priser, der er højere end lokale tilbud, hvilket i høj grad øger fortjenesten.

Imidlertid er den nuværende andel af eksport af laserprodukter i outputværdien af ​​Kinas laserindustri stadig lav, og at gå til udlandet vil stå over for problemer såsom utilstrækkelig mærkeeffekt og svage lokaliseringsservicekapaciteter. Det er stadig en lang og svær vej at virkelig "komme foran".

 

Udviklingshistorien for laser i Kina er en historie med grusom kamp baseret på junglens lov.

I de sidste ti år har laservirksomheder oplevet dåben af ​​"10.000-watt konkurrence" og "priskrige" og har skabt en "avantgarde", der kan konkurrere med oversøiske mærker på hjemmemarkedet. De næste ti år vil være et kritisk øjeblik for indenlandske lasere til at skifte fra et "bleeding market" til teknologisk innovation og fra indenlandsk substitution til det internationale marked. Kun ved at gå denne vej godt kan den kinesiske laserindustri realisere sin transformation fra "følge og løbe ved siden af" til "ledende" spring.

 


Indlægstid: 23. oktober 2023