Historie vývoje laseru v Číně: Na co se můžeme spolehnout, abychom šli dále?

Uplynulo více než 60 let od doby, kdy byl v kalifornské laboratoři v roce 1960 vygenerován první „svazek koherentního světla“. Jak řekl vynálezce laseru TH Maiman: „Lasér je řešením při hledání problému.“ Laser jako nástroj postupně proniká do mnoha oblastí, jako je průmyslové zpracování, optické komunikace a datové výpočty.

Čínské laserové společnosti, známé jako „Kings of Involution“, spoléhají na „cenu za objem“, aby získaly podíl na trhu, ale platí cenu za klesající zisky.

Domácí trh upadl do tvrdé konkurence a laserové společnosti se obrátily ven a vydaly se hledat „nový kontinent“ pro čínské lasery. V roce 2023 China Laser oficiálně zahájil svůj „první rok cesty do zámoří“. Na mnichovském mezinárodním veletrhu světla v Německu na konci června tohoto roku se skupina představila více než 220 čínských společností, což z něj činí zemi s největším počtem vystavovatelů kromě hostitelského Německa.

Proplula loď Desetitisícovými horami? Jak se může China Laser spolehnout na „objem“, aby stál pevně, a na co by se měl spoléhat, aby postoupil dále?

1. Od „zlaté dekády“ k „krvavému trhu“

Jako zástupce nových technologií začal domácí výzkum laserového průmyslu nedlouho poté, co začal téměř ve stejnou dobu jako mezinárodní. První laser na světě vyšel v roce 1960. Téměř ve stejnou dobu, v srpnu 1961, se v Changchunském institutu optiky a mechaniky Čínské akademie věd zrodil první čínský laser.

Poté se jedna po druhé zakládaly velké společnosti vyrábějící laserová zařízení ve světě. V prvním desetiletí historie laseru se zrodily Bystronic a Coherent. V 70. letech 20. století byly postupně založeny II-VI a Prima. Společnost TRUMPF, přední výrobce obráběcích strojů, také začala v roce 1977. Poté, co přivezl CO₂ laser z návštěvy Spojených států v roce 2016, odstartoval laserový byznys společnosti TRUMPF.

Na cestě industrializace začaly čínské laserové společnosti poměrně pozdě. Han's Laser byl založen v roce 1993, Huagong Technology byla založena v roce 1999, Chuangxin Laser byl založen v roce 2004, JPT byl založen v roce 2006 a Raycus Laser byl založen v roce 2007. Tyto mladé laserové společnosti nemají výhodu prvního na trhu, ale mít sílu udeřit později.

 

V posledních 10 letech zažily čínské lasery „zlatou dekádu“ a „domácí substituce“ je v plném proudu. Od roku 2012 do roku 2022 překročí složená roční míra růstu průmyslu laserových zařízení v mé zemi 10 % a výstupní hodnota dosáhne do roku 2022 86,2 miliard juanů.

V posledních pěti letech trh vláknových laserů rychle podporoval domácí substituci rychlostí viditelnou pouhým okem. Tržní podíl domácích vláknových laserů se za pět let zvýšil z necelých 40 % na téměř 70 %. Tržní podíl amerického IPG, předního vláknového laseru, v Číně prudce klesl z 53 % v roce 2017 na 28 % v roce 2022.

 

Obrázek: Konkurenční prostředí na čínském trhu s vláknovým laserem od roku 2018 do roku 2022 (zdroj dat: China Laser Industry Development Report)

Nemluvme o trhu s nízkým výkonem, který v podstatě dosáhl domácí substituce. Soudě podle „10 000-wattové konkurence“ na trhu s vysokým výkonem domácí výrobci mezi sebou soutěží a naplno demonstrují „China Speed“. Od uvedení prvního 10wattového průmyslového vláknového laseru na světě v roce 1996 do uvedení prvního vláknového laseru o výkonu 10 000 wattů trvalo IPG 13 let, zatímco Raycus Laser se dostal z 10 wattů na 10 000 pouze 5 let. wattů.

V konkurenci 10 000 wattů se tuzemští výrobci zapojovali do boje jeden za druhým a lokalizace postupuje děsivou rychlostí. V dnešní době již není 10 000 wattů novým pojmem, ale vstupenkou pro podniky, aby vstoupily do nepřetržitého laserového kruhu. Když před třemi lety Chuangxin Laser vystavoval svůj vláknový laser o výkonu 25 000 wattů na výstavě Shanghai Munich Light Expo, způsobil dopravní zácpu. Na různých letošních laserových výstavách se však pro podniky stalo standardem „10 000 wattů“ a dokonce i 30 000 wattů. Označení 60 000 wattů se také zdá běžné. Začátkem září tohoto roku Pentium a Chuangxin uvedly na trh první laserový řezací stroj na světě s výkonem 85 000 wattů a opět překonaly rekord ve wattech laseru.

V tuto chvíli soutěž o 10 000 wattů skončila. Laserové řezací stroje zcela nahradily tradiční způsoby zpracování jako je řezání plazmou a plamenem v oblasti řezání středních a tlustých plechů. Zvýšení výkonu laseru již nebude významně přispívat k účinnosti řezání, ale zvýší náklady a spotřebu energie. .

 

Obrázek: Změny čistých úrokových sazeb laserových společností od roku 2014 do roku 2022 (zdroj dat: Wind)

Zatímco soutěž o 10 000 wattů byla úplným vítězstvím, zuřivá „cenová válka“ také zasadila bolestivou ránu laserovému průmyslu. Trvalo pouze 5 let, než domácí podíl vláknových laserů prorazil, a trvalo pouhých 5 let, než se průmysl vláknových laserů dostal z obrovských zisků do malých zisků. V posledních pěti letech byly strategie snižování cen pro přední tuzemské společnosti důležitým prostředkem ke zvýšení podílu na trhu. Domácí lasery „vyměnily cenu za objem“ a zaplavily trh, aby konkurovaly zahraničním výrobcům, a „cenová válka“ postupně eskalovala.

Vláknový laser o výkonu 10 000 wattů se v roce 2017 prodal až za 2 miliony jüanů. Do roku 2021 snížili domácí výrobci jeho cenu na 400 000 jüanů. Díky své obrovské cenové výhodě se podíl Raycus Laser na trhu poprvé vyrovnal IPG ve třetím čtvrtletí roku 2021 a dosáhl historického průlomu v domácí substituci.

Vstupem do roku 2022, kdy se počet tuzemských laserových společností neustále zvyšuje, vstoupili výrobci laserů do fáze „involuce“ vzájemné konkurence. Hlavní bojiště v cenové válce laserů se přesunulo ze segmentu produktů s nízkým výkonem 1–3 kW do segmentu produktů s vysokým výkonem 6–50 kW a společnosti soutěží ve vývoji vláknových laserů s vyšším výkonem. Cenové kupony, servisní kupony a někteří domácí výrobci dokonce spustili plán „nulové akontace“, umisťovali zařízení zdarma k testování následným výrobcům a konkurence se stala tvrdá.

Na konci „válce“ nečekaly potící se laserové společnosti na dobrou sklizeň. V roce 2022 klesne cena vláknových laserů na čínském trhu meziročně o 40-80 %. Domácí ceny některých výrobků byly sníženy na desetinu dovozních cen. Společnosti spoléhají hlavně na rostoucí dodávky, aby si udržely ziskové marže. Tuzemský vláknový laserový gigant Raycus zaznamenal výrazný meziroční nárůst zásilek, jeho provozní výnosy však meziročně klesly o 6,48 % a čistý zisk meziročně klesl o více než 90 %. Většina tuzemských výrobců, jejichž hlavním předmětem podnikání jsou lasery, zaznamená v roce 2022 prudký pokles čistého zisku.

 

Obrázek: Trend „cenové války“ v laserovém poli (zdroj dat: sestaveno z veřejných informací)

Přestože přední zámořské společnosti utrpěly neúspěchy v „cenové válce“ na čínském trhu, spoléhajíce se na své hluboké základy, jejich výkonnost neklesla, ale vzrostla.

Vzhledem k monopolu TRUMPF Group na obchod se světelnými zdroji EUV litografických strojů nizozemské technologické společnosti ASML se objem jejích zakázek ve fiskálním roce 2022 zvýšil z 3,9 miliardy eur ve stejném období loňského roku na 5,6 miliardy eur, což je významný meziroční nárůst 42 %; Tržby společnosti Gaoyi ve fiskálním roce 2022 po akvizici společnosti Guanglian Revenue vzrostly meziročně o 7 % a objem objednávek dosáhl 4,32 miliardy USD, což představuje meziroční nárůst o 29 %. Výkon překonal očekávání již čtvrté čtvrtletí v řadě.

Po ztrátě pozice na čínském trhu, největším trhu pro laserové zpracování, mohou zámořské společnosti stále dosahovat rekordně vysokého výkonu. Co se můžeme naučit z cesty vývoje laserů předních mezinárodních společností?

2. „Vertikální integrace“ vs. „Diagonální integrace“

Ve skutečnosti, než domácí trh dosáhne 10 000 wattů a spustí „cenovou válku“, přední zámořské společnosti dokončily kolo involuce s předstihem. To, co však „převálcovali“, není cena, ale uspořádání produktu, a zahájili integraci průmyslového řetězce prostřednictvím fúzí a akvizic. cesta expanze.

V oblasti laserového zpracování se přední mezinárodní společnosti vydaly dvěma různými cestami: na cestě vertikální integrace kolem jediného produktového průmyslového řetězce je IPG o krok napřed; zatímco společnosti zastoupené společnostmi TRUMPF a Coherent zvolily „Šikmá integrace“ znamená vertikální integraci a horizontální expanzi území „obouma rukama“. Tyto tři společnosti postupně zahájily své vlastní éry, konkrétně éru optických vláken reprezentovanou IPG, éru disků reprezentovanou TRUMPF a éru plynu (včetně excimerů) reprezentovanou Coherentem.

IPG dominuje trhu s vláknovými lasery. Od uvedení na burzu v roce 2006, s výjimkou finanční krize v roce 2008, zůstaly provozní výnosy a zisky na vysoké úrovni. Od roku 2008 získala IPG řadu výrobců s technologiemi zařízení, jako jsou optické izolátory, optické spojovací čočky, vláknové mřížky a optické moduly, včetně Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics a Menara Networks, k provedení vertikální integrace do upstream vláknový laserový průmyslový řetězec. .

Do roku 2010 byla vertikální integrace IPG v podstatě dokončena. Společnost dosáhla téměř 100% samovýroby základních komponentů, což je výrazně před konkurencí. Kromě toho se ujala vedení v technologii a byla průkopníkem první technologické cesty na světě s vláknovým zesilovačem. IPG byla v oboru vláknových laserů. Posaďte se pevně na trůn globální dominance.

 

Obrázek: Proces integrace průmyslového řetězce IPG (zdroj dat: kompilace veřejných informací)

V současné době domácí laserové společnosti, které jsou uvězněny v „cenové válce“, vstoupily do fáze „vertikální integrace“. Vertikálně integrujte průmyslový řetězec proti proudu a realizujte vlastní výrobu základních komponent, čímž posílíte hlas produktů na trhu.

V roce 2022, kdy bude „cenová válka“ stále vážnější, bude proces lokalizace základních zařízení plně urychlen. Několik výrobců laserů učinilo průlom ve velkomódové laserové technologii s dvojitým pláštěm (trojitý plášť) s ytterbiem dopovaným laserem; výrazně se zvýšila míra vlastní výroby pasivních součástek; domácí alternativy, jako jsou izolátory, kolimátory, slučovače, spojky a vláknité mřížky, jsou stále populárnější. Zralý. Přední společnosti jako Raycus a Chuangxin přijaly cestu vertikální integrace, hluboce se zapojily do vláknových laserů a postupně dosáhly nezávislé kontroly komponent prostřednictvím zvýšeného technologického výzkumu a vývoje a fúzí a akvizic.

Když dohořela dlouhá léta trvající „válka“, zrychlil se integrační proces průmyslového řetězce předních podniků a zároveň si malé a střední podniky uvědomily diferencovanou konkurenci v řešeních na míru. Do roku 2023 se trend cenové války v laserovém průmyslu oslabil a ziskovost laserových společností výrazně vzrostla. Raycus Laser dosáhl v první polovině roku 2023 čistého zisku 112 milionů juanů, což je nárůst o 412,25 %, a konečně se vymanil ze stínu „cenové války“.

Typickým představitelem další vývojové cesty „šikmé integrace“ je skupina TRUMPF. Skupina TRUMPF začala nejprve jako společnost vyrábějící obráběcí stroje. Laserový byznys na začátku byly hlavně lasery s oxidem uhličitým. Později získala HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) a rozšířila své podnikání v oblasti pevnolátkových laserů. V oblasti laserových a vodních řezacích strojů byl první experimentální kotoučový laser uveden na trh v roce 1999 a od té doby pevně zaujímá dominantní postavení na trhu kotoučů. V roce 2008 společnost TRUMPF koupila SPI, která byla schopna konkurovat IPG, za 48,9 milionu USD, čímž přinesla vláknové lasery na své obchodní území. Často se také pohybuje v oblasti ultrarychlých laserů. Postupně získala výrobce ultrakrátkých pulzních laserů Amphos (2018) a Active Fiber Systems GmbH (2022) a nadále zaplňuje mezeru v uspořádání ultrarychlých laserových technologií, jako jsou disky, desky a zesílení vláken. "hádanka". Kromě horizontálního uspořádání různých laserových produktů, jako jsou kotoučové lasery, lasery na bázi oxidu uhličitého a vláknové lasery, si skupina TRUMPF dobře vede také ve vertikální integraci průmyslového řetězce. Poskytuje také kompletní produkty strojního vybavení navazujícím společnostem a má také konkurenční výhodu v oblasti obráběcích strojů.

 

Obrázek: Proces integrace průmyslového řetězce skupiny TRUMPF (zdroj dat: kompilace veřejných informací)

Tato cesta umožňuje vertikální vlastní výrobu celé řady od hlavních komponent až po kompletní zařízení, horizontálně rozmístí multitechnické laserové produkty a pokračuje v rozšiřování hranic produktů. Han's Laser a Huagong Technology, přední tuzemské společnosti v laserové oblasti, jdou stejnou cestou a mezi tuzemskými výrobci jsou na prvním a druhém místě v provozních výnosech po celý rok.

Rozostření horních a dolních hranic je typickým rysem laserového průmyslu. Díky sjednocení a modularizaci technologie není vstupní práh vysoká. S vlastním základem a kapitálovou podporou není mnoho domácích výrobců, kteří jsou schopni „otvírat nová území“ v různých směrech. Zřídka k vidění. Ostatní tuzemští výrobci v posledních letech postupně posilovali své integrační schopnosti a postupně stírali hranice průmyslového řetězce. Původní vztahy dodavatelského řetězce směrem nahoru a dolů se postupně vyvinuly v konkurenty s nelítostnou konkurencí v každém článku.

Vysokotlaká konkurence rychle vyzrála v čínském laserovém průmyslu a vytvořila „tygra“, který se nebojí zámořských rivalů a rychle postupuje v procesu lokalizace. Vytvořila však také situaci „na život a na smrt“ nadměrné „cenové války“ a homogenní konkurenci. situace. Čínské laserové společnosti získaly pevnou oporu tím, že se spoléhaly na „role“. Co budou dělat v budoucnu?

3. Dva recepty: Stanovení nových technologií a prozkoumání zámořských trhů

Spoléháme-li se na technologickou inovaci, můžeme vyřešit problém s vypouštěním peněz, abychom nahradili trh nízkými cenami; spoléháme-li se na export laserů, můžeme vyřešit problém tvrdé konkurence na domácím trhu.

Čínské laserové společnosti se v minulosti snažily dohnat zahraniční lídry. V kontextu zaměření na domácí substituci je každé velké propuknutí cyklického trhu vedeno zahraničními společnostmi, přičemž místní značky rychle následují během 1-2 let a nahrazují domácí produkty a aplikace poté, co uzrají. V současné době stále existuje fenomén, kdy zahraniční společnosti přebírají vedoucí postavení v nasazování aplikací v nově vznikajících navazujících odvětvích, zatímco domácí produkty nadále podporují substituci.

„Substituce“ by se neměla zastavit u snahy o „nahrazení“. Ve chvíli, kdy je čínský laserový průmysl ve vleku transformace, se propast mezi klíčovými laserovými technologiemi domácích výrobců a zahraničními zeměmi postupně zmenšuje. Je to právě proaktivně nasazovat nové technologie a snažit se předjíždět v zatáčkách, abychom se zbavili „používání dobrého načasování pro cenu za objem.

Celkově uspořádání nových technologií vyžaduje identifikaci dalšího průmyslového odbytiště. Laserové zpracování prošlo érou řezání, které dominovalo řezání plechů a érou svařování, kterou katalyzoval nový energetický boom. Příští průmyslový cyklus může přejít na pole mikrozpracování, jako jsou pan-polovodiče, a odpovídající lasery a laserová zařízení uvolní poptávku ve velkém měřítku. „Srovnávací bod“ tohoto odvětví také přejde z původní „10 000-wattové konkurence“ vysoce výkonných kontinuálních laserů k „ultrarychlé konkurenci“ laserů s ultrakrátkým pulzem.

Když se podíváme konkrétně na více rozdělené oblasti, můžeme se zaměřit na průlomy v nových aplikačních oblastech od „0 do 1“ během nového technologického cyklu. Například se očekává, že míra penetrace perovskitových buněk po roce 2025 dosáhne 31 %. Původní laserové zařízení však nemůže splnit požadavky na přesnost zpracování perovskitových buněk. Laserové společnosti musí předem nasadit nové laserové zařízení, aby dosáhly nezávislé kontroly nad základní technologií. , zlepšit hrubé ziskové rozpětí zařízení a rychle se chopit budoucího trhu. Kromě toho si zaslouží pozornost slibné aplikační scénáře, jako je skladování energie, lékařská péče, zobrazovací a polovodičový průmysl (laserový lift-off, laserové žíhání, přenos hmoty), „AI + laserová výroba“ atd.

Očekává se, že s nepřetržitým vývojem domácí laserové technologie a produktů se laser stane vizitkou pro čínské podniky, aby odešly do zámoří. Rok 2023 je „prvním rokem“, kdy lasery míří do zámoří. Tváří v tvář obrovským zámořským trhům, které naléhavě potřebují prorazit, budou laserová zařízení následovat následné výrobce terminálových aplikací, aby se vydali do zámoří, zejména čínský „daleko vedoucí“ lithiový průmysl a automobilový průmysl s novou energií, což poskytne příležitosti pro export laserového zařízení. Moře přináší historické příležitosti.

V současnosti se přechod do zámoří stal průmyslovým konsensem a klíčové společnosti začaly podnikat kroky k aktivnímu rozšíření zahraničního uspořádání. V minulém roce společnost Han's Laser oznámila, že plánuje investovat 60 milionů USD do založení dceřiné společnosti „Green Energy Industry Development Co., Ltd. ve Spojených státech prozkoumat americký trh; Lianying založila pobočku v Německu, aby prozkoumala evropský trh, a v současné době spolupracuje s řadou evropských továren na baterie. Budeme provádět technické výměny s OEM; Haimixing se také zaměří na průzkum zámořských trhů prostřednictvím zámořských expanzních projektů domácích a zahraničních továren na baterie a výrobců vozidel.

Cenová výhoda je „trumfem“ pro čínské laserové společnosti pro odchod do zámoří. Domácí laserová zařízení mají zjevné cenové výhody. Po lokalizaci laserů a komponent jádra výrazně klesly náklady na laserová zařízení a tvrdá konkurence také srazila ceny dolů. Asie a Tichomoří a Evropa se staly hlavními destinacemi pro export laserů. Po odchodu do zámoří budou domácí výrobci schopni dokončit transakce za ceny vyšší, než jsou místní nabídky, což výrazně zvýší zisky.

Současný podíl exportu laserových produktů na výstupní hodnotě čínského laserového průmyslu je však stále nízký a přechod do zámoří bude čelit problémům, jako je nedostatečný účinek značky a slabé možnosti lokalizačních služeb. Je to ještě dlouhá a obtížná cesta, abychom se skutečně „dostali vpřed“.

 

Historie vývoje laseru v Číně je historií krutého boje založeného na zákonu džungle.

V posledních deseti letech zažily laserové společnosti křest „10 000wattové konkurence“ a „cenových válek“ a vytvořily „předvoj“, který může na domácím trhu konkurovat zámořským značkám. Příštích deset let bude kritickým okamžikem pro to, aby se domácí lasery přesunuly z „krvavého trhu“ k technologickým inovacím a z domácího nahrazování na mezinárodní trh. Čínský laserový průmysl může svou transformaci z „následování a běhu vedle sebe“ na skok „Vedení“ realizovat pouze tím, že dobře projde tuto cestu.

 


Čas odeslání: 23. října 2023