Povijest razvoja lasera u Kini: Na što se možemo osloniti da bismo šli dalje?

Prošlo je više od 60 godina otkako je prvi "snop koherentne svjetlosti" generiran u kalifornijskom laboratoriju 1960. godine. Kao što je izumitelj lasera, T. H. Maiman, rekao: "Laser je rješenje u potrazi za problemom." Laser, kao alat, postupno prodire u mnoga područja poput industrijske obrade, optičkih komunikacija i računalstva podataka.

Kineske laserske tvrtke, poznate kao "Kraljevi involucije", oslanjaju se na "cijenu za količinu" kako bi zauzele tržišni udio, ali plaćaju cijenu pada profita.

Domaće tržište je zapalo u žestoku konkurenciju, a laserske tvrtke su se okrenule prema van i krenule u potragu za „novim kontinentom“ za kineske lasere. Godine 2023., China Laser je službeno započeo svoju „prvu godinu izlaska u inozemstvo“. Na Međunarodnom sajmu svjetla u Münchenu u Njemačkoj krajem lipnja ove godine, više od 220 kineskih tvrtki imalo je grupni nastup, što je čini zemljom s najvećim brojem izlagača osim domaćina Njemačke.

Je li brod prošao Deset tisuća planina? Kako se China Laser može osloniti na „volumen“ da bi čvrsto opstao i na što bi se trebao osloniti da bi otišao dalje?

1. Od „zlatnog desetljeća“ do „krvarećeg tržišta“

Kao predstavnik novih tehnologija, domaća istraživanja laserske industrije započela su ne kasno, gotovo istovremeno s međunarodnim. Prvi laser na svijetu pojavio se 1960. godine. Gotovo u isto vrijeme, u kolovozu 1961., rođen je prvi kineski laser u Institutu za optiku i mehaniku Kineske akademije znanosti u Changchunu.

Nakon toga, jedna za drugom osnivane su velike tvrtke za lasersku opremu u svijetu. U prvom desetljeću povijesti lasera rođeni su Bystronic i Coherent. Do 1970-ih su uzastopno osnovani II-VI i Prima. TRUMPF, lider u proizvodnji alatnih strojeva, također je započeo 1977. Nakon što je 2016. godine donio CO₂ laser s posjeta Sjedinjenim Državama, TRUMPF-ov laserski posao je krenuo.

Na putu industrijalizacije, kineske laserske tvrtke krenule su relativno kasno. Han's Laser osnovan je 1993., Huagong Technology osnovana je 1999., Chuangxin Laser osnovan je 2004., JPT osnovan je 2006., a Raycus Laser osnovan je 2007. Ove mlade laserske tvrtke nemaju prednost prvog poteza, ali imaju zamah za kasniji udar.

 

U proteklih 10 godina, kineski laseri su doživjeli „zlatno desetljeće“ i „domaća zamjena“ je u punom jeku. Od 2012. do 2022. godine, složena godišnja stopa rasta industrije laserske obrade u mojoj zemlji premašit će 10%, a vrijednost proizvodnje dosegnut će 86,2 milijarde juana do 2022. godine.

U proteklih pet godina, tržište vlaknastih lasera brzo je promoviralo domaću zamjenu brzinom vidljivom golim okom. Tržišni udio domaćih vlaknastih lasera povećao se s manje od 40% na gotovo 70% u pet godina. Tržišni udio američkog IPG-a, vodećeg vlaknastog lasera, u Kini naglo je pao s 53% u 2017. na 28% u 2022. godini.

 

Slika: Konkurencija na kineskom tržištu vlaknastih lasera od 2018. do 2022. (izvor podataka: Izvješće o razvoju kineske laserske industrije)

Ne spominjmo tržište male snage, koje je u osnovi postiglo domaću zamjenu. Sudeći prema „konkurenciji od 10.000 vata“ na tržištu velike snage, domaći proizvođači međusobno se natječu, demonstrirajući „kinesku brzinu“ u punom opsegu. IPG-u je trebalo 13 godina od izlaska prvog svjetskog industrijskog vlaknastog lasera od 10 vata 1996. godine do izlaska prvog vlaknastog lasera od 10.000 vata, dok je Raycus Laseru trebalo samo 5 godina da prijeđe s 10 vata na 10.000 vata.

U konkurenciji od 10.000 vata, domaći proizvođači su se jedan za drugim pridružili bitci, a lokalizacija napreduje alarmantnom brzinom. Danas 10.000 vata više nije novi pojam, već ulaznica za poduzeća za ulazak u kontinuirani laserski krug. Prije tri godine, kada je Chuangxin Laser izložio svoj vlaknasti laser od 25.000 vata na sajmu svjetlosti u Münchenu u Šangaju, izazvao je prometne gužve. Međutim, na raznim laserskim izložbama ove godine, "10.000 vata" postalo je standard za poduzeća, pa čak i 30.000 vata. Oznaka od 60.000 vata također se čini uobičajenom. Početkom rujna ove godine, Pentium i Chuangxin lansirali su prvi svjetski stroj za lasersko rezanje od 85.000 vata, ponovno oborivši rekord laserske snage.

U ovom trenutku, konkurencija od 10.000 vata je završila. Strojevi za lasersko rezanje potpuno su zamijenili tradicionalne metode obrade poput plazme i rezanja plamenom u području rezanja srednje debelih i debelih ploča. Povećanje snage lasera više neće značajno doprinositi učinkovitosti rezanja, već će povećati troškove i potrošnju energije.

 

Slika: Promjene neto kamatnih stopa laserskih tvrtki od 2014. do 2022. (izvor podataka: Wind)

Iako je konkurencija od 10.000 vata bila potpuna pobjeda, žestoki "rat cijenama" također je zadao bolan udarac laserskoj industriji. Trebalo je samo 5 godina da se domaći udio vlaknastih lasera probije, a trebalo je samo 5 godina da industrija vlaknastih lasera prijeđe s ogromne na malu dobit. U proteklih pet godina strategije snižavanja cijena bile su važno sredstvo za vodeće domaće tvrtke da povećaju tržišni udio. Domaći laseri su "trgovali cijenom za količinu" i preplavili tržište kako bi se natjecali s inozemnim proizvođačima, a "rat cijenama" se postupno pojačavao.

Vlaknasti laser od 10.000 W prodan je 2017. za čak 2 milijuna juana. Do 2021. domaći proizvođači smanjili su mu cijenu na 400.000 juana. Zahvaljujući ogromnoj cjenovnoj prednosti, tržišni udio Raycus Lasera prvi se put izjednačio s IPG-om u trećem tromjesečju 2021., postigavši ​​povijesni proboj u domaćoj zamjeni.

Ulaskom u 2022. godinu, kako se broj domaćih tvrtki za lasere nastavlja povećavati, proizvođači lasera ušli su u fazu „involucije“ međusobne konkurencije. Glavno bojno polje u cjenovnom ratu lasera pomaknulo se iz segmenta proizvoda niske snage od 1-3 kW u segment proizvoda velike snage od 6-50 kW, a tvrtke se natječu u razvoju vlaknastih lasera veće snage. Kuponi za cijene, kuponi za usluge, a neki domaći proizvođači čak su pokrenuli plan „nulte uplate“, besplatno stavljajući opremu proizvođačima na testiranje, konkurencija je postala žestoka.

Na kraju „valjanja“, tvrtke koje se znoje laserima nisu čekale dobru žetvu. U 2022. godini cijena vlaknastih lasera na kineskom tržištu pasti će za 40-80% u odnosu na prethodnu godinu. Domaće cijene nekih proizvoda smanjene su na desetinu uvoznih cijena. Tvrtke se uglavnom oslanjaju na povećanje isporuka kako bi održale profitne marže. Domaći div vlaknastih lasera Raycus doživio je značajan međugodišnji porast isporuka, ali mu je operativni prihod pao za 6,48% u odnosu na prethodnu godinu, a neto dobit pala je za više od 90% u odnosu na prethodnu godinu. Većina domaćih proizvođača čija je glavna djelatnost laseri vidjet će oštar pad neto dobiti u 2022. godini.

 

Slika: Trend „rata cijenama“ u području lasera (izvor podataka: prikupljeno iz javno dostupnih informacija)

Iako su vodeće inozemne tvrtke pretrpjele neuspjehe u „ratu cijena“ na kineskom tržištu, oslanjajući se na svoje duboke temelje, njihova uspješnost nije opala, već se povećala.

Zbog monopola TRUMPF Grupe na poslovanje s izvorima svjetlosti za EUV litografske strojeve nizozemske tehnološke tvrtke ASML, volumen narudžbi u fiskalnoj godini 2022. porastao je s 3,9 milijardi eura u istom razdoblju prošle godine na 5,6 milijardi eura, što je značajan međugodišnji porast od 42%; prodaja Gaoyija u fiskalnoj godini 2022. nakon akvizicije Guanglian Revenue porasla je za 7% u odnosu na prethodnu godinu, a volumen narudžbi dosegao je 4,32 milijarde američkih dolara, što je međugodišnji porast od 29%. Učinkovitost je premašila očekivanja četvrto tromjesečje zaredom.

Nakon što su izgubile tlo pod nogama na kineskom tržištu, najvećem tržištu za lasersku obradu, inozemne tvrtke i dalje mogu postići rekordno visoke performanse. Što možemo naučiti iz puta razvoja lasera vodećih međunarodnih tvrtki?

2. „Vertikalna integracija“ u odnosu na „Dijagonalnu integraciju“

Zapravo, prije nego što domaće tržište dosegne 10.000 vata i pokrene „rat cijenama“, vodeće inozemne tvrtke završile su krug involucije prije roka. Međutim, ono što su „učinili“ nije cijena, već raspored proizvoda, te su započeli integraciju industrijskog lanca kroz spajanja i akvizicije. put ekspanzije.

U području laserske obrade, vodeće međunarodne tvrtke krenule su dvama različitim putevima: na putu vertikalne integracije oko jedinstvenog lanca industrije proizvoda, IPG je korak ispred; dok su tvrtke koje predstavljaju TRUMPF i Coherent odabrale „Kosu integraciju“ što znači vertikalnu integraciju i horizontalno širenje teritorija „s obje ruke“. Tri tvrtke sukcesivno su započele vlastite ere, naime eru optičkih vlakana koju predstavlja IPG, eru diskova koju predstavlja TRUMPF i eru plina (uključujući eksimer) koju predstavlja Coherent.

IPG dominira tržištem vlaknastih lasera. Od uvrštenja na burzu 2006. godine, osim financijske krize 2008. godine, operativni prihod i dobit ostali su na visokoj razini. Od 2008. godine IPG je preuzeo niz proizvođača s tehnologijama uređaja kao što su optički izolatori, optičke spojne leće, vlaknaste rešetke i optički moduli, uključujući Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics i Menara Networks, kako bi proveo vertikalnu integraciju u uzvodni dio lanca industrije vlaknastih lasera.

Do 2010. godine, IPG-ova vertikalna integracija prema gore bila je u osnovi dovršena. Tvrtka je postigla gotovo 100% vlastitog kapaciteta proizvodnje ključnih komponenti, znatno ispred konkurencije. Osim toga, preuzela je vodeću ulogu u tehnologiji i bila pionir u prvom svjetskom putu tehnologije optičkih pojačala. IPG je bio u području optičkih lasera. Čvrsto je zauzeo tron ​​globalne dominacije.

 

Slika: Proces integracije IPG industrijskog lanca (izvor podataka: kompilacija javnih informacija)

Trenutno su domaće laserske tvrtke, koje su zarobljene u "ratu cijena", ušle u fazu "vertikalne integracije". Vertikalno integrirajte industrijski lanac uzvodno i ostvarite vlastitu proizvodnju ključnih komponenti, čime se poboljšava glas proizvoda na tržištu.

U 2022. godini, kako „rat cijenama“ postaje sve ozbiljniji, proces lokalizacije osnovnih uređaja bit će u potpunosti ubrzan. Nekoliko proizvođača lasera postiglo je napredak u tehnologiji lasera dopiranih iterbijem s dvostrukim (trostrukim) plaštom velikog moda; stopa domaće proizvodnje pasivnih komponenti značajno se povećala; domaće alternative poput izolatora, kolimatora, kombinatora, spojnica i vlaknastih rešetki postaju sve popularnije. Zrelo. Vodeće tvrtke poput Raycusa i Chuangxina usvojile su put vertikalne integracije, duboko se uključile u vlaknaste lasere i postupno postigle neovisnu kontrolu nad komponentama kroz povećana istraživanja i razvoj tehnologije te spajanja i akvizicije.

Kada je „rat“ koji je trajao dugi niz godina izgorio, proces integracije industrijskog lanca vodećih poduzeća se ubrzao, a istovremeno su mala i srednja poduzeća ostvarila diferenciranu konkurenciju u prilagođenim rješenjima. Do 2023. godine trend cjenovnih rata u laserskoj industriji je oslabio, a profitabilnost laserskih tvrtki značajno se povećala. Raycus Laser je u prvoj polovici 2023. ostvario neto dobit od 112 milijuna juana, što je porast od 412,25%, i konačno izašao iz sjene „cjenovnih rata“.

Tipičan predstavnik još jednog razvojnog puta „kose integracije“ je TRUMPF Grupa. TRUMPF Grupa je prvo započela kao tvrtka za alatne strojeve. Laserski posao u početku su uglavnom bili laseri s ugljikovim dioksidom. Kasnije je preuzela HüTTINGER (1990.), HAAS Laser Co., Ltd. (1991.), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992.) te proširila svoj posao s laserima u čvrstom stanju. U poslovanju s laserima i strojevima za rezanje vodom, prvi eksperimentalni diskovni laser lansiran je 1999. godine i od tada je čvrsto zauzeo dominantnu poziciju na tržištu diskova. Godine 2008. TRUMPF je preuzeo SPI, koji je bio u mogućnosti konkurirati IPG-u, za 48,9 milijuna američkih dolara, dovodeći vlaknaste lasere na svoje poslovno područje. Također je često poduzimao poteze u području ultrabrzih lasera. Uzastopno je preuzela proizvođače ultrakratkih pulsirajućih lasera Amphos (2018.) i Active Fiber Systems GmbH (2022.) te nastavlja popunjavati prazninu u rasporedu ultrabrzih laserskih tehnologija kao što su diskovi, ploče i pojačanje vlaknima. „slagalica“. Osim horizontalnog rasporeda različitih laserskih proizvoda kao što su diskovni laseri, laseri s ugljikovim dioksidom i vlaknasti laseri, TRUMPF Grupa također dobro funkcionira u vertikalnoj integraciji industrijskog lanca. Također pruža kompletne proizvode strojne opreme tvrtkama u nizvodnoj fazi proizvodnje i ima konkurentsku prednost u području alatnih strojeva.

 

Slika: Proces integracije industrijskog lanca TRUMPF grupe (izvor podataka: kompilacija javnih informacija)

Ovaj put omogućuje vertikalnu samostalnu proizvodnju cijele linije od ključnih komponenti do kompletne opreme, horizontalno postavlja multitehničke laserske proizvode i nastavlja širiti granice proizvoda. Han's Laser i Huagong Technology, vodeće domaće tvrtke u području lasera, slijede isti put, zauzimajući prvo i drugo mjesto među domaćim proizvođačima po operativnim prihodima tijekom cijele godine.

Zamagljivanje granica uzvodno i nizvodno tipična je značajka laserske industrije. Zbog unitizacije i modularizacije tehnologije, prag ulaska nije visok. S vlastitim temeljem i poticanjem kapitala, nema mnogo domaćih proizvođača koji su sposobni „otvoriti nove teritorije“ na različitim putevima. Rijetko se viđa. Posljednjih godina drugi domaći proizvođači postupno su jačali svoje integracijske sposobnosti i postupno zamagljivali granice industrijskog lanca. Izvorni odnosi uzvodnog i nizvodnog lanca opskrbe postupno su se razvili u konkurente, s žestokom konkurencijom u svakoj karici.

Konkurencija pod visokim pritiskom brzo je sazrela kinesku lasersku industriju, stvarajući "tigra" koji se ne boji prekomorskih konkurenata i brzo unapređuje proces lokalizacije. Međutim, također je stvorila situaciju "života i smrti" s pretjeranim "ratovima cijena" i homogenom konkurencijom. Kineske laserske tvrtke stekle su čvrsto uporište oslanjajući se na "uspjehe". Što će učiniti u budućnosti?

3. Dva recepta: Uvođenje novih tehnologija i istraživanje inozemnih tržišta

Oslanjajući se na tehnološke inovacije, možemo riješiti problem trošenja novca kako bismo zamijenili tržište niskim cijenama; oslanjajući se na izvoz lasera, možemo riješiti problem žestoke konkurencije na domaćem tržištu.

Kineske laserske tvrtke u prošlosti su se mučile sustići inozemne lidere. U kontekstu fokusiranja na domaću zamjenu, svaki veći porast cikličnog tržišta predvode strane tvrtke, a lokalni brendovi brzo slijede unutar 1-2 godine i zamjenjuju domaće proizvode i aplikacije nakon što sazriju. Trenutno još uvijek postoji fenomen da strane tvrtke preuzimaju vodeću ulogu u implementaciji aplikacija u industrijama u nastajanju, dok domaći proizvodi i dalje potiču zamjenu.

„Supstitucija“ se ne bi trebala zaustaviti na težnji za „zamjenom“. U trenutku kada se kineska laserska industrija nalazi u vrtlogu transformacije, jaz između ključnih laserskih tehnologija domaćih proizvođača i stranih zemalja postupno se smanjuje. Upravo je važno proaktivno implementirati nove tehnologije i nastojati prestići u zavojima kako bi se riješili „korištenja dobrog tajminga za sudbinu cijene za količinu“.

Sveukupno, raspored novih tehnologija zahtijeva identificiranje sljedećeg industrijskog izlaza. Laserska obrada prošla je kroz eru rezanja u kojoj je dominiralo rezanje lima i eru zavarivanja koju je katalizirao novi energetski bum. Sljedeći industrijski ciklus mogao bi prijeći na područja mikroprocese poput pan-poluvodiča, a odgovarajući laseri i laserska oprema oslobodit će veliku potražnju. „Točka podudaranja“ industrije također će prijeći s izvorne „konkurencije od 10 000 vati“ kontinuiranih lasera velike snage na „ultrabrzu konkurenciju“ lasera ultrakratkih impulsa.

Promatrajući posebno podijeljenija područja, možemo se usredotočiti na proboje u novim područjima primjene od „0 do 1“ tijekom novog tehnološkog ciklusa. Na primjer, očekuje se da će stopa penetracije perovskitnih ćelija doseći 31% nakon 2025. Međutim, originalna laserska oprema ne može zadovoljiti zahtjeve točnosti obrade perovskitnih ćelija. Tvrtke koje se bave laserima moraju unaprijed implementirati novu lasersku opremu kako bi postigle neovisnu kontrolu nad osnovnom tehnologijom, poboljšale bruto profitnu maržu opreme i brzo zauzele buduće tržište. Osim toga, pozornost zaslužuju i obećavajući scenariji primjene poput skladištenja energije, medicinske skrbi, industrije zaslona i poluvodiča (lasersko podizanje, lasersko žarenje, prijenos mase), „AI + laserska proizvodnja“ itd.

S kontinuiranim razvojem domaće laserske tehnologije i proizvoda, očekuje se da će laser postati posjetnica kineskih poduzeća koja žele izaći u inozemstvo. 2023. je „prva godina“ za lasere koji će izaći u inozemstvo. Suočeni s ogromnim prekomorskim tržištima koja hitno trebaju proboj, laserska oprema slijedit će proizvođače terminalnih aplikacija koji će izaći u inozemstvo, posebno kinesku „daleko vodeću“ industriju litijevih baterija i novih energetskih automobila, što će pružiti mogućnosti za izvoz laserske opreme. More donosi povijesne prilike.

Trenutno je odlazak u inozemstvo postao industrijski konsenzus, a ključne tvrtke počele su poduzimati mjere za aktivno širenje prekomorskog poslovanja. Prošle godine, Han's Laser je najavio da planira uložiti 60 milijuna američkih dolara u osnivanje podružnice „Green Energy Industry Development Co., Ltd.“ u Sjedinjenim Državama kako bi istražio američko tržište; Lianying je osnovao podružnicu u Njemačkoj kako bi istražio europsko tržište i trenutno surađuje s nizom europskih tvornica baterija. Provest ćemo tehničke razmjene s proizvođačima originalne opreme; Haimixing će se također usredotočiti na istraživanje prekomorskih tržišta kroz projekte širenja na prekomorska tržišta domaćih i stranih tvornica baterija i proizvođača vozila.

Cjenovna prednost je "adut" kineskih laserskih tvrtki za izlazak na inozemno tržište. Domaća laserska oprema ima očite cjenovne prednosti. Nakon lokalizacije lasera i ključnih komponenti, cijena laserske opreme značajno je pala, a žestoka konkurencija također je snizila cijene. Azijsko-pacifička regija i Europa postale su glavna odredišta za izvoz lasera. Nakon izlaska na inozemno tržište, domaći proizvođači moći će obavljati transakcije po cijenama višim od lokalnih ponuda, što će uvelike povećati profit.

Međutim, trenutni udio izvoza laserskih proizvoda u vrijednosti proizvodnje kineske laserske industrije još je uvijek nizak, a izlazak u inozemstvo suočit će se s problemima poput nedovoljnog učinka brenda i slabih mogućnosti lokalizacije. Još je uvijek dug i težak put do istinskog „napredka“.

 

Povijest razvoja lasera u Kini je povijest okrutne borbe temeljene na zakonu džungle.

U proteklih deset godina, laserske tvrtke su iskusile "konkurenciju od 10.000 vata" i "ratove cijena" te su stvorile "avangardu" koja se može natjecati s inozemnim brendovima na domaćem tržištu. Sljedećih deset godina bit će kritičan trenutak za domaće lasere da se prebace s "krvarećeg tržišta" na tehnološke inovacije i s domaće zamjene na međunarodno tržište. Samo dobrim hodanjem ovim putem kineska laserska industrija može ostvariti svoju transformaciju od "praćenja i trčanja uz" do "vodećeg" skoka.

 


Vrijeme objave: 23. listopada 2023.