Historia del desarrollo del láser en China: ¿en qué podemos confiar para llegar más lejos?

Han pasado más de 60 años desde que se generó el primer “haz de luz coherente” en un laboratorio de California en 1960. Como dijo el inventor del láser, TH Maiman, “un láser es una solución en busca de un problema”. El láser, como herramienta, está penetrando poco a poco en muchos campos como el procesamiento industrial, las comunicaciones ópticas y la informática de datos.

Las empresas chinas de láser, conocidas como los “Reyes de la Involución”, dependen del “precio por volumen” para hacerse con cuota de mercado, pero pagan el precio de la caída de sus beneficios.

El mercado interno ha caído en una competencia feroz y las empresas de láser se han volcado hacia el exterior y han zarpado en busca de un “nuevo continente” para los láseres chinos. En 2023, China Laser comenzó oficialmente su "primer año de viaje al extranjero". En la Exposición Internacional de la Luz de Munich, en Alemania, a finales de junio de este año, más de 220 empresas chinas hicieron una aparición grupal, lo que lo convierte en el país con el mayor número de expositores, excepto el anfitrión Alemania.

¿Ha pasado el barco las Diez Mil Montañas? ¿Cómo puede China Laser confiar en el “volumen” para mantenerse firme y en qué debería confiar para llegar más lejos?

1. De la “década dorada” al “mercado sangrante”

Como representante de las tecnologías emergentes, la investigación de la industria láser nacional comenzó no tarde, casi al mismo tiempo que la internacional. El primer láser del mundo apareció en 1960. Casi al mismo tiempo, en agosto de 1961, nació el primer láser de China en el Instituto de Óptica y Mecánica de Changchun de la Academia de Ciencias de China.

Después de eso, se establecieron una tras otra empresas de equipos láser a gran escala en el mundo. En la primera década de la historia del láser nacieron Bystronic y Coherent. En la década de 1970, se establecieron sucesivamente II-VI y Prima. TRUMPF, el líder en máquinas herramienta, también comenzó sus actividades en 1977. Después de traer de vuelta un láser de CO₂ de su visita a los Estados Unidos en 2016, el negocio de láseres de TRUMPF dio el pistoletazo de salida.

En el camino de la industrialización, las empresas chinas de láser comenzaron relativamente tarde. Han's Laser se estableció en 1993, Huagong Technology se estableció en 1999, Chuangxin Laser se estableció en 2004, JPT se estableció en 2006 y Raycus Laser se estableció en 2007. Estas jóvenes empresas de láser no tienen la ventaja de ser las primeras en actuar, pero tener el impulso para atacar más tarde.

 

En los últimos 10 años, los láseres chinos han experimentado una “década dorada” y la “sustitución interna” está en pleno apogeo. De 2012 a 2022, la tasa de crecimiento anual compuesta de la industria de equipos de procesamiento láser de mi país superará el 10% y el valor de producción alcanzará los 86.200 millones de yuanes en 2022.

En los últimos cinco años, el mercado del láser de fibra ha promovido rápidamente la sustitución nacional a una velocidad visible a simple vista. La cuota de mercado de los láseres de fibra nacionales ha aumentado de menos del 40% a casi el 70% en cinco años. La cuota de mercado del IPG estadounidense, el láser de fibra líder, en China ha caído drásticamente del 53% en 2017 al 28% en 2022.

 

Figura: Panorama de la competencia en el mercado de láseres de fibra de China de 2018 a 2022 (fuente de datos: Informe de desarrollo de la industria del láser de China)

Por no hablar del mercado de baja potencia, que básicamente ha logrado la sustitución interna. A juzgar por la “competencia de 10.000 vatios” en el mercado de alta potencia, los fabricantes nacionales compiten entre sí, demostrando al máximo la “velocidad de China”. A IPG le llevó 13 años desde el lanzamiento del primer láser de fibra de grado industrial de 10 vatios del mundo en 1996 hasta el lanzamiento del primer láser de fibra de 10.000 vatios, mientras que Raycus Laser sólo tardó 5 años en pasar de 10 vatios a 10.000. vatios.

En la competencia de 10.000 vatios, los fabricantes nacionales se han sumado a la batalla uno tras otro y la localización avanza a un ritmo alarmante. Hoy en día, 10.000 vatios ya no es un término nuevo, sino un billete para que las empresas entren en el círculo del láser continuo. Hace tres años, cuando Chuangxin Laser exhibió su láser de fibra de 25.000 vatios en la Expo de Luz de Shanghai Munich, provocó un atasco de tráfico. Sin embargo, en varias exposiciones de láser de este año, "10.000 vatios" se ha convertido en el estándar para las empresas, e incluso 30.000 vatios. La etiqueta de 60.000 vatios también parece algo común. A principios de septiembre de este año, Pentium y Chuangxin lanzaron la primera máquina de corte por láser de 85.000 vatios del mundo, batiendo de nuevo el récord de potencia del láser.

En este punto, la competencia de los 10.000 vatios ha llegado a su fin. Las máquinas de corte por láser han reemplazado por completo los métodos de procesamiento tradicionales, como el corte por plasma y oxicorte, en el campo del corte de placas medianas y gruesas. Aumentar la potencia del láser ya no contribuirá significativamente a la eficiencia del corte, pero aumentará los costes y el consumo de energía. .

 

Figura: Cambios en las tasas de interés netas de las empresas de láser de 2014 a 2022 (fuente de datos: Wind)

Si bien la competencia de 10.000 vatios fue una victoria completa, la feroz “guerra de precios” también asestó un doloroso golpe a la industria del láser. Solo tomó 5 años para que la participación nacional de los láseres de fibra se abriera paso, y solo tomó 5 años para que la industria del láser de fibra pasara de enormes ganancias a pequeñas ganancias. En los últimos cinco años, las estrategias de reducción de precios han sido un medio importante para que las principales empresas nacionales aumenten su participación en el mercado. Los láseres nacionales han “cambiado precio por volumen” e inundaron el mercado para competir con los fabricantes extranjeros, y la “guerra de precios” se ha intensificado gradualmente.

Un láser de fibra de 10.000 vatios se vendió por hasta 2 millones de yuanes en 2017. Para 2021, los fabricantes nacionales han reducido su precio a 400.000 yuanes. Gracias a su enorme ventaja de precio, la participación de mercado de Raycus Laser empató a IPG por primera vez en el tercer trimestre de 2021, logrando un avance histórico en la sustitución nacional.

Al entrar en 2022, a medida que el número de empresas nacionales de láser sigue aumentando, los fabricantes de láser han entrado en la etapa de “involución” de competencia entre sí. El principal campo de batalla en la guerra de precios de los láseres ha pasado del segmento de productos de baja potencia de 1 a 3 kW al segmento de productos de alta potencia de 6 a 50 kW, y las empresas están compitiendo para desarrollar láseres de fibra de mayor potencia. Cupones de precios, cupones de servicio y algunos fabricantes nacionales incluso lanzaron un plan de “pago inicial cero”, entregando equipos de forma gratuita a los fabricantes intermedios para que los probaran, y la competencia se volvió feroz.

Al final del “rollo”, las sudorosas empresas de láser no esperaron una buena cosecha. En 2022, el precio de los láseres de fibra en el mercado chino caerá entre un 40% y un 80% interanual. Los precios internos de algunos productos se han reducido a una décima parte de los precios importados. Las empresas dependen principalmente del aumento de los envíos para mantener los márgenes de beneficio. El gigante nacional del láser de fibra Raycus ha experimentado un aumento interanual sustancial en los envíos, pero sus ingresos operativos cayeron un 6,48% interanual y su beneficio neto cayó más del 90% interanual. La mayoría de los fabricantes nacionales cuyo negocio principal son los láseres verán una fuerte caída de sus beneficios netos en 2022.

 

Figura: Tendencia de “guerra de precios” en el campo del láser (fuente de datos: recopilada a partir de información pública)

Aunque las principales empresas extranjeras han sufrido reveses en la “guerra de precios” en el mercado chino, basándose en sus sólidas bases, su desempeño no ha disminuido sino que ha aumentado.

Debido al monopolio del Grupo TRUMPF en el negocio de fuentes de luz de máquinas de litografía EUV de la empresa de tecnología holandesa ASML, su volumen de pedidos en el año fiscal 2022 aumentó de 3.900 millones de euros en el mismo período del año pasado a 5.600 millones de euros, un aumento interanual significativo. del 42%; Las ventas de Gaoyi en el año fiscal 2022 después de la adquisición de Guanglian Revenue aumentaron un 7% interanual y el volumen de pedidos alcanzó los 4.320 millones de dólares, un aumento interanual del 29%. El desempeño superó las expectativas por cuarto trimestre consecutivo.

Después de perder terreno en el mercado chino, el mayor mercado de procesamiento láser, las empresas extranjeras aún pueden alcanzar un rendimiento récord. ¿Qué podemos aprender del camino de desarrollo del láser de empresas líderes internacionales?

2. “Integración vertical” versus “integración diagonal”

De hecho, antes de que el mercado interno alcance los 10.000 vatios y lance una “guerra de precios”, las principales empresas extranjeras han completado una ronda de involución antes de lo previsto. Sin embargo, lo que “rodaron” no es el precio, sino el diseño del producto, y han iniciado la integración de la cadena industrial mediante fusiones y adquisiciones. camino de expansión.

En el campo del procesamiento láser, las empresas líderes a nivel internacional han tomado dos caminos diferentes: en el camino de la integración vertical en torno a una cadena industrial de un solo producto, IPG está un paso por delante; mientras que las empresas representadas por TRUMPF y Coherent han optado por la “integración oblicua” que significa integración vertical y expansión territorial horizontal “con ambas manos”. Las tres empresas han iniciado sucesivamente sus propias eras, a saber, la era de la fibra óptica representada por IPG, la era de los discos representada por TRUMPF y la era del gas (incluido el excimer) representada por Coherent.

IPG domina el mercado de láseres de fibra. Desde su salida a bolsa en 2006, excepto por la crisis financiera de 2008, los ingresos y beneficios operativos se han mantenido en un nivel alto. Desde 2008, IPG ha adquirido una serie de fabricantes con tecnologías de dispositivos como aisladores ópticos, lentes de acoplamiento óptico, rejillas de fibra y módulos ópticos, incluidos Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics y Menara Networks, para llevar a cabo la integración vertical en el upstream de la cadena de la industria del láser de fibra. .

En 2010, la integración vertical ascendente de IPG prácticamente se completó. La empresa alcanzó casi el 100% de su capacidad de producción propia de componentes básicos, muy por delante de sus competidores. Además, tomó la delantera en tecnología y fue pionera en la primera ruta tecnológica de amplificadores de fibra del mundo. IPG estaba en el campo de los láseres de fibra. Siéntate firmemente en el trono del dominio global.

 

Figura: Proceso de integración de la cadena industrial de BPI (fuente de datos: compilación de información pública)

En la actualidad, las empresas nacionales de láser, que están atrapadas en una “guerra de precios”, han entrado en la etapa de “integración vertical”. Integrar verticalmente la cadena industrial en sentido ascendente y realizar la autoproducción de componentes centrales, mejorando así la voz de los productos en el mercado.

En 2022, a medida que la “guerra de precios” se vuelva cada vez más grave, el proceso de localización de dispositivos centrales se acelerará por completo. Varios fabricantes de láser han logrado avances en la tecnología láser dopada con iterbio de doble revestimiento (triple revestimiento) de campo de modo grande; la tasa de fabricación propia de componentes pasivos ha aumentado significativamente; Las alternativas domésticas como aisladores, colimadores, combinadores, acopladores y rejillas de fibra se están volviendo cada vez más populares. Maduro. Empresas líderes como Raycus y Chuangxin han adoptado la ruta de la integración vertical, se han involucrado profundamente en los láseres de fibra y gradualmente lograron un control independiente de los componentes a través de una mayor investigación y desarrollo de tecnología y fusiones y adquisiciones.

Cuando la “guerra” que duró muchos años se extinguió, el proceso de integración de la cadena industrial de las empresas líderes se aceleró y, al mismo tiempo, las pequeñas y medianas empresas realizaron una competencia diferenciada en soluciones personalizadas. Para 2023, la tendencia a la guerra de precios en la industria del láser se habrá debilitado y la rentabilidad de las empresas de láser habrá aumentado significativamente. Raycus Laser logró un beneficio neto de 112 millones de yuanes en el primer semestre de 2023, un aumento del 412,25%, y finalmente salió de la sombra de la "guerra de precios".

El representante típico de otra vía de desarrollo de “integración oblicua” es el grupo TRUMPF. El grupo TRUMPF empezó como empresa de máquinas herramienta. Al principio, el negocio del láser se centraba principalmente en los láseres de dióxido de carbono. Posteriormente adquirió HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) y amplió su negocio de láseres de estado sólido. En el sector de las máquinas de corte por láser y agua, en 1999 se lanzó el primer láser de disco experimental y desde entonces ocupa firmemente la posición dominante en el mercado de los discos. En 2008, TRUMPF adquirió SPI, que había podido competir con IPG, por 48,9 millones de dólares, introduciendo los láseres de fibra en su territorio comercial. También ha realizado frecuentes avances en el campo de los láseres ultrarrápidos. Ha adquirido sucesivamente los fabricantes de láseres de pulso ultracorto Amphos (2018) y Active Fiber Systems GmbH (2022), y continúa llenando el vacío en el diseño de tecnologías láser ultrarrápidas como discos, losas y amplificación de fibra. "rompecabezas". Además de la disposición horizontal de diversos productos láser, como láseres de disco, láseres de dióxido de carbono y láseres de fibra, el Grupo TRUMPF también destaca en la integración vertical de la cadena industrial. También proporciona productos completos de equipos mecánicos a empresas transformadoras y también tiene una ventaja competitiva en el campo de las máquinas herramienta.

 

Figura: Proceso de integración de la cadena industrial del Grupo TRUMPF (fuente de datos: recopilación de información pública)

Este camino permite la autoproducción vertical de toda la línea, desde los componentes principales hasta el equipo completo, diseña horizontalmente productos láser multitécnicos y continúa ampliando los límites de los productos. Han's Laser y Huagong Technology, empresas nacionales líderes en el campo del láser, están siguiendo el mismo camino, ocupando el primer y segundo lugar entre los fabricantes nacionales en ingresos operativos durante todo el año.

La difuminación de los límites entre aguas arriba y aguas abajo es una característica típica de la industria del láser. Debido a la unificación y modularización de la tecnología, el umbral de entrada no es alto. Con su propia base y estímulo de capital, no hay muchos fabricantes nacionales que sean capaces de “abrir nuevos territorios” en diferentes vías. Rara vez visto. En los últimos años, otros fabricantes nacionales han fortalecido gradualmente sus capacidades de integración y han desdibujado gradualmente los límites de la cadena industrial. Las relaciones originales de la cadena de suministro ascendente y descendente se han convertido gradualmente en competencia, con una competencia feroz en cada eslabón.

La competencia de alta presión ha hecho madurar rápidamente la industria láser de China, creando un "tigre" que no teme a los rivales extranjeros y haciendo avanzar rápidamente el proceso de localización. Sin embargo, también ha creado una situación de “vida o muerte” de excesivas “guerras de precios” y competencia homogénea. situación. Las empresas chinas de láser se han afianzado firmemente confiando en los “rollos”. ¿Qué harán en el futuro?

3. Dos recetas: diseñar nuevas tecnologías y explorar mercados extranjeros

Confiando en la innovación tecnológica, podemos resolver el problema de tener que gastar dinero para reemplazar el mercado con precios bajos; Confiando en las exportaciones de láser, podemos resolver el problema de la feroz competencia en el mercado interno.

Las empresas láser chinas han tenido dificultades para alcanzar a los líderes extranjeros en el pasado. En el contexto de centrarse en la sustitución nacional, cada brote importante del mercado cíclico es liderado por empresas extranjeras, y las marcas locales hacen un seguimiento rápido en uno o dos años y reemplazan los productos y aplicaciones nacionales una vez que maduran. En la actualidad, todavía existe un fenómeno en el que las empresas extranjeras toman la iniciativa en la implementación de aplicaciones en industrias transformadoras emergentes, mientras que los productos nacionales continúan promoviendo la sustitución.

La “sustitución” no debe limitarse a la búsqueda de “reemplazar”. En este momento en que la industria láser de China está en plena transformación, la brecha entre las tecnologías láser clave de los fabricantes nacionales y los países extranjeros se está reduciendo gradualmente. Se trata precisamente de implementar nuevas tecnologías de forma proactiva y tratar de adelantar en las curvas, para evitar “utilizar el buen momento para el destino de precio por volumen”.

En general, el diseño de nuevas tecnologías requiere identificar la próxima salida industrial. El procesamiento por láser ha pasado por una era de corte dominada por el corte de chapa y una era de soldadura catalizada por el nuevo auge energético. El próximo ciclo industrial puede pasar a campos de microprocesamiento como los semiconductores, y los láseres y equipos láser correspondientes liberarán una demanda a gran escala. El “punto de partida” de la industria también pasará de la “competencia original de 10.000 vatios” de láseres continuos de alta potencia a la “competencia ultrarrápida” de láseres de pulso ultracorto.

Si analizamos específicamente áreas más subdivididas, podemos centrarnos en los avances en nuevas áreas de aplicación de “0 a 1” durante el ciclo de nueva tecnología. Por ejemplo, se espera que la tasa de penetración de las células de perovskita alcance el 31% después de 2025. Sin embargo, el equipo láser original no puede cumplir con los requisitos de precisión de procesamiento de las células de perovskita. Las empresas de láser necesitan implementar nuevos equipos láser con anticipación para lograr un control independiente de la tecnología central. , mejorar el margen de beneficio bruto de los equipos y apoderarse rápidamente del mercado futuro. Además, también merecen atención los escenarios de aplicación prometedores, como el almacenamiento de energía, la atención médica, las industrias de visualización y semiconductores (despegue por láser, recocido por láser, transferencia de masa), “fabricación de IA + láser”, etc.

Con el continuo desarrollo de la tecnología y los productos láser nacionales, se espera que el láser se convierta en una tarjeta de presentación para que las empresas chinas viajen al extranjero. 2023 es el “primer año” para que los láseres lleguen al extranjero. Frente a los enormes mercados extranjeros que necesitan abrirse paso con urgencia, los equipos láser seguirán a los fabricantes de aplicaciones de terminales posteriores para viajar al extranjero, especialmente la industria de baterías de litio y automóviles de nueva energía "líder" de China, lo que brindará oportunidades para la exportación de equipos láser. El mar trae oportunidades históricas.

En la actualidad, viajar al extranjero se ha convertido en un consenso de la industria y las empresas clave han comenzado a tomar medidas para expandir activamente el diseño en el extranjero. El año pasado, Han's Laser anunció que planea invertir 60 millones de dólares para establecer una filial "Green Energy Industry Development Co., Ltd." en Estados Unidos para explorar el mercado estadounidense; Lianying ha establecido una filial en Alemania para explorar el mercado europeo y actualmente ha cooperado con varias fábricas de baterías europeas. Realizaremos intercambios técnicos con fabricantes de equipos originales; Haimixing también se centrará en explorar los mercados extranjeros a través de proyectos de expansión en el extranjero de fábricas de baterías y fabricantes de vehículos nacionales y extranjeros.

La ventaja de precio es la “carta de triunfo” para que las empresas chinas de láser salgan al extranjero. Los equipos láser domésticos tienen evidentes ventajas de precio. Después de la localización de los láseres y los componentes centrales, el costo de los equipos láser se ha reducido significativamente y la feroz competencia también ha hecho bajar los precios. Asia-Pacífico y Europa se han convertido en los principales destinos de las exportaciones de láser. Después de viajar al extranjero, los fabricantes nacionales podrán completar transacciones a precios superiores a las cotizaciones locales, lo que aumentará considerablemente las ganancias.

Sin embargo, la proporción actual de exportaciones de productos láser en el valor de producción de la industria láser de China sigue siendo baja, y viajar al extranjero enfrentará problemas como un efecto de marca insuficiente y capacidades débiles de servicios de localización. Aún queda un camino largo y difícil para realmente “salir adelante”.

 

La historia del desarrollo del láser en China es una historia de lucha cruel basada en la ley de la jungla.

En los últimos diez años, las empresas de láser han experimentado el bautismo de la “competencia de los 10.000 vatios” y las “guerras de precios” y han creado una “vanguardia” que puede competir con marcas extranjeras en el mercado interno. Los próximos diez años serán un momento crítico para que los láseres nacionales pasen de un “mercado sangrante” a la innovación tecnológica, y de la sustitución nacional al mercado internacional. Sólo recorriendo bien este camino podrá la industria láser china lograr su transformación de “seguir y correr al lado” a “liderar” el salto.

 


Hora de publicación: 23 de octubre de 2023