Історія розробки лазерів у Китаї: на що ми можемо покладатися, щоб просуватися далі?

Минуло більше 60 років з того часу, як у 1960 році в каліфорнійській лабораторії було створено перший «промінь когерентного світла». Як сказав винахідник лазера Т. Х. Майман, «лазер — це рішення в пошуках проблеми». Лазер, як інструмент, поступово проникає в багато сфер, таких як промислова обробка, оптичний зв'язок і обчислення даних.

Китайські лазерні компанії, відомі як «королі інволюції», покладаються на «ціну за обсяг», щоб захопити частку ринку, але вони платять ціну за падіння прибутку.

Внутрішній ринок потрапив у жорстку конкуренцію, і лазерні компанії вийшли назовні та вирушили на пошуки «нового континенту» для китайських лазерів. У 2023 році China Laser офіційно розпочав свій «перший рік виходу за кордон». На Munich International Light Expo в Німеччині наприкінці червня цього року більше 220 китайських компаній виступили групою, що зробило країну з найбільшою кількістю експонентів, за винятком приймаючої Німеччини.

Чи пройшов човен Десятитисячник? Як компанія China Laser може покладатися на «обсяг», щоб утриматися, і на що їй слід покладатися, щоб просунутися далі?

1. Від «золотого десятиліття» до «ринку, що кровоточить»

Будучи представником нових технологій, дослідження вітчизняної лазерної галузі почалися не пізно, починаючись майже одночасно з міжнародними. Перший у світі лазер вийшов у 1960 році. Майже одночасно, у серпні 1961 року, в Чанчуньському інституті оптики та механіки Китайської академії наук народився перший лазер у Китаї.

Після цього одна за одною почали створюватися масштабні компанії з лазерного обладнання у світі. У першому десятилітті історії лазерів народилися Bystronic і Coherent. До 1970-х років послідовно були створені II-VI і Prima. Компанія TRUMPF, лідер верстатів, також розпочала свою діяльність у 1977 році. Після повернення CO₂-лазера зі свого візиту до Сполучених Штатів у 2016 році компанія TRUMPF почала свій бізнес на лазерах.

На шлях індустріалізації китайські лазерні компанії почали відносно пізно. Han's Laser було засновано в 1993 році, Huagong Technology — у 1999 році, Chuangxin Laser — у 2004 році, JPT — у 2006 році, а Raycus Laser — у 2007 році. Ці молоді лазерні компанії не мають переваг першоджерела, але вони мати імпульс для удару пізніше.

 

За останні 10 років китайські лазери пережили «золоте десятиліття», і «внутрішнє заміщення» йде повним ходом. З 2012 по 2022 рр. сукупний річний темп зростання виробництва обладнання для лазерної обробки в моїй країні перевищить 10%, а до 2022 р. обсяг виробництва сягне 86,2 млрд юанів.

Протягом останніх п'яти років ринок волоконних лазерів швидко просував внутрішню заміну зі швидкістю, видимою неозброєним оком. Частка ринку вітчизняних волоконних лазерів зросла з менш ніж 40% до майже 70% за п'ять років. Ринкова частка американського IPG, провідного волоконного лазера, у Китаї різко впала з 53% у 2017 році до 28% у 2022 році.

 

Малюнок: конкуренція на ринку волоконних лазерів у Китаї з 2018 по 2022 рік (джерело даних: Звіт про розвиток лазерної промисловості Китаю)

Не будемо говорити про малопотужний ринок, який в основному досяг вітчизняного заміщення. Судячи з «конкуренції на 10 000 ват» на ринку потужностей, вітчизняні виробники конкурують між собою, демонструючи «китайську швидкість» на повну силу. Компанії IPG знадобилося 13 років від випуску першого у світі 10-ватного промислового волоконного лазера в 1996 році до випуску першого 10 000-ватного волоконного лазера, тоді як Raycus Laser знадобилося лише 5 років, щоб перейти від 10 Вт до 10 000. ват.

У боротьбі за 10 000 ват вітчизняні виробники один за одним вступають у боротьбу, а локалізація просувається страшною швидкістю. Нині 10 000 Вт — це вже не новий термін, а квиток для підприємств у безперервне лазерне коло. Три роки тому, коли компанія Chuangxin Laser представила свій волоконний лазер потужністю 25 000 Вт на Shanghai Munich Light Expo, це спричинило пробку. Однак на різних лазерних виставках цього року «10 000 ват» стало стандартом для підприємств, і навіть 30 000 ват. Позначка 60 000 ват також здається звичайною. На початку вересня цього року компанії Pentium і Chuangxin випустили першу в світі машину для лазерного різання потужністю 85 000 Вт, знову побивши рекорд потужності лазера.

На цьому конкурс на 10 000 Вт підійшов до кінця. Машини для лазерного різання повністю замінили традиційні методи обробки, такі як плазмове та полум’яне різання в області різання середніх і товстих пластин. Збільшення потужності лазера більше не буде суттєво сприяти ефективності різання, але збільшить витрати та споживання енергії. .

 

Рисунок: Зміни чистих процентних ставок лазерних компаній з 2014 по 2022 рік (джерело даних: Wind)

У той час як конкуренція в 10 000 Вт була повною перемогою, жорстока «війна цін» також завдала болючого удару по лазерній промисловості. Знадобилося лише 5 років, щоб прорватися до внутрішньої частки волоконних лазерів, і лише 5 років знадобилося, щоб промисловість волоконних лазерів перейшла від величезних прибутків до малих. Протягом останніх п'яти років стратегії зниження цін були важливим засобом збільшення частки ринку для провідних вітчизняних компаній. Вітчизняні лазери «обмінювали ціну на обсяг» і вийшли на ринок, щоб конкурувати з закордонними виробниками, і «цінова війна» поступово загострилася.

У 2017 році волоконний лазер потужністю 10 000 Вт був проданий за 2 мільйони юанів. До 2021 року вітчизняні виробники знизили його ціну до 400 000 юанів. Завдяки своїй величезній ціновій перевагі частка ринку Raycus Laser вперше зрівнялася з IPG у третьому кварталі 2021 року, досягнувши історичного прориву у внутрішньому заміщенні.

На початку 2022 року, оскільки кількість вітчизняних лазерних компаній продовжує збільшуватися, виробники лазерів увійшли до стадії «інволюції» конкуренції один з одним. Основне поле битви у ціновій війні за лазери перемістилося з сегмента продукції малої потужності 1-3 кВт до сегменту продукції високої потужності 6-50 кВт, і компанії конкурують у розробці волоконних лазерів більшої потужності. Цінові купони, сервісні купони, а деякі вітчизняні виробники навіть запустили план «нульового початкового внеску», безкоштовно надаючи обладнання виробникам для тестування, і конкуренція стала жорсткою.

Під кінець «ролу» спітнілі лазерні компанії не дочекалися хорошого врожаю. У 2022 році ціна волоконних лазерів на китайському ринку впаде на 40-80% в порівнянні з аналогічним періодом минулого року. Внутрішні ціни на деякі товари знизилися до однієї десятої від імпортних. Компанії в основному покладаються на збільшення обсягів поставок, щоб зберегти прибуток. Вітчизняний гігант волоконних лазерів Raycus відчув значне зростання поставок порівняно з минулим роком, але його операційний прибуток впав на 6,48% у порівнянні з минулим роком, а його чистий прибуток впав більш ніж на 90% у порівнянні з минулим роком. У 2022 році чистий прибуток більшості вітчизняних виробників, основним бізнесом яких є лазери, різко знизиться.

 

Малюнок: Тенденція «Цінова війна» в лазерній сфері (джерело даних: зібрано з публічної інформації)

Незважаючи на те, що провідні закордонні компанії зазнали невдач у «ціновій війні» на китайському ринку, покладаючись на свої глибокі основи, їхні показники не впали, а зросли.

Завдяки монополії групи TRUMPF на виробництво джерел світла EUV для літографічних машин голландської технологічної компанії ASML обсяг її замовлень у 2022 фінансовому році зріс з 3,9 мільярда євро за той же період минулого року до 5,6 мільярда євро, що є значним зростанням у порівнянні з минулим роком. 42%; Продажі Gaoyi у 2022 фінансовому році після придбання Guanglian Revenue зросли на 7% порівняно з минулим роком, а обсяг замовлень досяг 4,32 мільярда доларів США, що на 29% більше порівняно з попереднім роком. Результати перевищили очікування четвертий квартал поспіль.

Після втрати позицій на китайському ринку, найбільшому ринку лазерної обробки, закордонні компанії все ще можуть досягти рекордно високих показників. Чого ми можемо навчитися на шляху розвитку лазерів провідних міжнародних компаній?

2. «Вертикальна інтеграція» проти «діагональної інтеграції»

Фактично, перш ніж внутрішній ринок досягне 10 000 Вт і почнеться «цінова війна», провідні закордонні компанії завершили раунд інволюції достроково. Однак вони «розгорнули» не ціну, а структуру продукту, і вони почали інтеграцію галузевого ланцюга шляхом злиття та поглинання. шлях розширення.

У сфері лазерної обробки провідні міжнародні компанії пішли двома різними шляхами: на шляху вертикальної інтеграції навколо єдиного виробничого ланцюга, IPG на крок попереду; в той час як компанії, представлені TRUMPF і Coherent, обрали «косу інтеграцію», що означає вертикальну інтеграцію та горизонтальне розширення території «обома руками». Три компанії послідовно почали свої власні ери, а саме еру оптичного волокна, представлену IPG, еру дисків, представлену TRUMPF, і еру газу (включаючи ексимер), представлену Coherent.

IPG домінує на ринку волоконних лазерів. З моменту лістингу в 2006 році, за винятком фінансової кризи 2008 року, операційний дохід і прибуток залишаються на високому рівні. З 2008 року IPG придбала низку виробників із такими технологіями пристроїв, як оптичні ізолятори, оптичні зв’язкові лінзи, волоконно-волоконні решітки та оптичні модулі, у тому числі Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics і Menara Networks, для здійснення вертикальної інтеграції у вхідну мережу мережа волоконних лазерів. .

До 2010 року вертикальна інтеграція IPG була в основному завершена. Компанія досягла майже 100% самостійного виробництва основних компонентів, значно випередивши своїх конкурентів. Крім того, вона взяла на себе лідерство в технологіях і започаткувала перший у світі технологічний шлях волоконного підсилювача. IPG була в галузі волоконних лазерів. Міцно сядьте на трон глобального панування.

 

Малюнок: Процес інтеграції промислового ланцюга IPG (джерело даних: компіляція загальнодоступної інформації)

Зараз вітчизняні лазерні компанії, які опинилися в пастці «цінової війни», увійшли в стадію «вертикальної інтеграції». Вертикально інтегруйте промисловий ланцюг угору та реалізовуйте самостійне виробництво основних компонентів, тим самим посилюючи голос продукції на ринку.

У 2022 році, коли «цінова війна» стає все більш серйозною, процес локалізації основних пристроїв буде повністю прискорений. Декілька виробників лазерів здійснили прорив у лазерній технології з подвійною оболонкою (потрійною оболонкою) великого модового поля, легованого ітербієм; значно зросла норма саморобності пасивних компонентів; побутові альтернативи, такі як ізолятори, коліматори, об'єднувачі, з'єднувачі та волоконні решітки стають все більш популярними. зрілий. Такі провідні компанії, як Raycus і Chuangxin, прийняли вертикальну інтеграцію, глибоко зайнявшись волоконними лазерами, і поступово досягли незалежного контролю над компонентами завдяки посиленню технологічних досліджень і розробок, а також злиттям і поглинанням.

Коли «війна», яка тривала багато років, вигоріла, процес інтеграції промислового ланцюга провідних підприємств прискорився, а в той же час малі та середні підприємства реалізували диференційовану конкуренцію в індивідуальних рішеннях. До 2023 року тенденція цінової війни в лазерній галузі послабилася, а прибутковість лазерних компаній значно зросла. Raycus Laser досягла чистого прибутку в 112 мільйонів юанів у першій половині 2023 року, що становить 412,25%, і нарешті вийшла з тіні «цінової війни».

Типовим представником іншого шляху розвитку «косої інтеграції» є TRUMPF Group. TRUMPF Group спочатку починала як верстатобудівна компанія. Лазерний бізнес на початку був в основному лазерами на вуглекислому газі. Пізніше вона придбала HüTTINGER (1990 р.), HAAS Laser Co., Ltd. (1991 р.), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992 р.) і розширила бізнес твердотільних лазерів. У бізнесі машин для лазерного та водяного різання перший експериментальний дисковий лазер був запущений у 1999 році і з того часу міцно зайняв домінуючу позицію на ринку дисків. У 2008 році TRUMPF придбав компанію SPI, яка була в змозі конкурувати з IPG, за 48,9 мільйонів доларів США, запровадивши волоконні лазери на територію свого бізнесу. Він також зробив часті кроки в області надшвидких лазерів. Вона послідовно придбала виробників ультракороткоімпульсних лазерів Amphos (2018) і Active Fiber Systems GmbH (2022) і продовжує заповнювати прогалину в макеті надшвидких лазерних технологій, таких як диски, пластини та волоконне посилення. «головоломка». На додаток до горизонтального розміщення різних лазерних продуктів, таких як дискові лазери, лазери на вуглекислому газі та волоконні лазери, TRUMPF Group також добре працює у вертикальній інтеграції промислового ланцюга. Він також постачає повне машинне обладнання компаніям, що займаються переробкою, а також має конкурентну перевагу в галузі верстатів.

 

Малюнок: процес інтеграції промислового ланцюга TRUMPF Group (джерело даних: збірник загальнодоступної інформації)

Цей шлях забезпечує вертикальне самостійне виробництво всієї лінії від основних компонентів до повного обладнання, горизонтальне розміщення багатотехнічних лазерних продуктів і продовжує розширювати межі продуктів. Han's Laser і Huagong Technology, провідні вітчизняні компанії в області лазерів, йдуть тим же шляхом, посідаючи перше і друге місце серед вітчизняних виробників за операційними доходами протягом усього року.

Розмивання кордонів вгорі та внизу є типовою особливістю лазерної промисловості. Завдяки уніфікації та модульності технології поріг входу невисокий. Маючи власну базу та капітальне заохочення, не так багато вітчизняних виробників, здатних «відкривати нові території» в різних напрямках. Рідко бачив. Останніми роками інші вітчизняні виробники поступово зміцнюють свої інтеграційні можливості та поступово стирають межі промислового ланцюжка. Початкові стосунки в ланцюжку постачання вгорі та внизу поступово перетворилися на конкурентів із жорсткою конкуренцією в кожній ланці.

Жорстка конкуренція швидко розвинула лазерну промисловість Китаю, створивши «тигра», який не боїться закордонних конкурентів і швидко просуває процес локалізації. Однак це також створило ситуацію «життя і смерті» надмірних «цінових воєн» і однорідної конкуренції. ситуації. Китайські лазерні компанії міцно закріпилися, покладаючись на «ролли». Що вони будуть робити в майбутньому?

3. Два рецепти: впровадження нових технологій і вивчення закордонних ринків

Покладаючись на технологічні інновації, ми можемо вирішити проблему необхідності витрачати гроші, щоб замінити ринок низькими цінами; спираючись на лазерний експорт, ми можемо вирішити проблему жорсткої конкуренції на внутрішньому ринку.

У минулому китайським лазерним компаніям було важко наздогнати закордонних лідерів. У контексті зосередження на внутрішньому заміщенні, кожен значний спалах циклічного ринку відбувається під керівництвом іноземних компаній, причому місцеві бренди швидко починають діяти протягом 1-2 років і замінюють вітчизняні продукти та програми після їх зрілості. Наразі все ще існує явище, коли іноземні компанії беруть на себе лідерство в розгортанні програм у нових галузях промисловості, тоді як вітчизняні продукти продовжують сприяти заміні.

«Заміна» не повинна зупинятися на гонитві за «заміною». У той момент, коли лазерна промисловість Китаю переживає процес трансформації, розрив між ключовими лазерними технологіями вітчизняних виробників і іноземними країнами поступово скорочується. Це саме те, щоб активно розгортати нові технології та прагнути обганяти в поворотах, щоб позбутися «використання хорошого часу для долі ціни за обсяг».

Загалом, схема нових технологій вимагає визначення наступної галузі збуту. Лазерна обробка пройшла через еру різання, де домінувало різання листового металу, та еру зварювання, яку каталізував новий енергетичний бум. Наступний цикл промисловості може перейти до галузей мікрообробки, таких як пан-напівпровідники, а відповідні лазери та лазерне обладнання викличуть великий попит. Галузева «точка матчу» також перейде від початкової «конкуренції на 10 000 ват» високопотужних безперервних лазерів до «надшвидкої конкуренції» лазерів із ультракороткими імпульсами.

Дивлячись на більш поділені сфери, ми можемо зосередитися на проривах у нових сферах застосування від «0 до 1» протягом нового технологічного циклу. Наприклад, очікується, що рівень проникнення перовскітних клітин досягне 31% після 2025 року. Однак оригінальне лазерне обладнання не може відповідати вимогам точності обробки перовскітних клітин. Лазерним компаніям необхідно заздалегідь розгорнути нове лазерне обладнання, щоб отримати незалежний контроль над основною технологією. , підвищити валовий прибуток обладнання та швидко захопити майбутній ринок. Крім того, заслуговують на увагу такі багатообіцяючі сценарії застосування, як зберігання енергії, медичне обслуговування, виробництво дисплеїв і напівпровідників (лазерний підйом, лазерний відпал, масопередача), «AI + лазерне виробництво» тощо.

З безперервним розвитком вітчизняних лазерних технологій і продуктів очікується, що лазер стане візитною карткою для китайських підприємств, які виїжджають за кордон. 2023 рік стане «першим роком» виходу лазерів за кордон. Зіткнувшись із величезними закордонними ринками, які терміново потребують прориву, лазерне обладнання слідуватиме за виробниками кінцевих додатків, які вирушать за кордон, особливо «передові» літієві батареї Китаю та автомобільна промисловість нової енергії, що створить можливості для експорту лазерного обладнання. Море дає історичні можливості.

Наразі виїзд за кордон став консенсусом у галузі, і ключові компанії почали вживати заходів для активного розширення закордонного макета. Минулого року Han's Laser оголосила, що планує інвестувати 60 мільйонів доларів США у створення дочірньої компанії «Green Energy Industry Development Co., Ltd». у США для вивчення ринку США; Lianying створив дочірню компанію в Німеччині для вивчення європейського ринку та наразі співпрацює з низкою європейських заводів з виробництва акумуляторів. Ми будемо проводити технічний обмін з OEM-виробниками; Haimixing також зосереджуватиметься на вивченні закордонних ринків через зарубіжні проекти розширення вітчизняних та іноземних акумуляторних заводів і виробників транспортних засобів.

Цінова перевага є «козирною картою» для виходу китайських лазерних компаній за кордон. Вітчизняне лазерне обладнання має очевидні цінові переваги. Після локалізації лазерів і основних компонентів вартість лазерного обладнання значно впала, а жорстка конкуренція також призвела до зниження цін. Азіатсько-Тихоокеанський регіон і Європа стали основними напрямками експорту лазерів. Вийшовши за кордон, вітчизняні виробники зможуть здійснювати операції за цінами, вищими за місцеві котирування, значно збільшуючи прибуток.

Проте нинішня частка експорту лазерної продукції у вартості виробництва лазерної промисловості Китаю все ще низька, і виїзд за кордон зіткнеться з такими проблемами, як недостатній вплив бренду та слабкі можливості служби локалізації. Це ще довгий і важкий шлях, щоб по-справжньому «вийти вперед».

 

Історія розвитку лазера в Китаї - це історія жорстокої боротьби за законами джунглів.

За останні десять років лазерні компанії пережили хрещення «конкуренції на 10 000 ват» і «цінових війн» і створили «авангард», який може конкурувати з закордонними брендами на внутрішньому ринку. Наступні десять років стануть критичним моментом для вітчизняних лазерів, щоб перейти від «ринку, що стікає», до технологічних інновацій, а від внутрішньої заміни до міжнародного ринку. Лише добре пройшовши цей шлях, китайська лазерна промисловість зможе здійснити свою трансформацію від «слідування та бігу поруч» до «лідерського» стрибка.

 


Час публікації: 23 жовтня 2023 р