Historia del desarrollo del láser en China: ¿En qué podemos basarnos para avanzar?

Han transcurrido 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, T.H. Maiman: «Un láser es una solución en busca de un problema». El láser, como herramienta, se está introduciendo gradualmente en numerosos campos, como el procesamiento industrial, las comunicaciones ópticas y la computación de datos.

Las empresas chinas de láser, conocidas como los "reyes de la involución", se basan en la estrategia de "precio por volumen" para hacerse con una cuota de mercado, pero pagan el precio de la caída de sus beneficios.

El mercado interno se ha visto inmerso en una feroz competencia, y las empresas de láser han volcado su mirada hacia el exterior, buscando un "nuevo continente" para sus láseres chinos. En 2023, China Laser inició oficialmente su "primer año de expansión internacional". En la Exposición Internacional de Luz de Múnich, celebrada en Alemania a finales de junio de este año, más de 220 empresas chinas participaron en el evento, convirtiéndose así en el país con mayor número de expositores, con la excepción de Alemania, país anfitrión.

¿Ha superado 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 en crisis”

Como representante de las tecnologías emergentes, la investigación en la industria láser nacional no tardó en comenzar, casi al mismo tiempo que la internacional. El primer láser del mundo se creó en 1960. Casi simultáneamente, en agosto de 1961, nació el primer láser chino en el Instituto de Óptica y Mecánica de Changchun, perteneciente a la Academia China de Ciencias.

Posteriormente, se fundaron una tras otra grandes empresas de equipos láser en todo 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, líder en máquinas herramienta, también comenzó su andadura en 1977. Tras traer un láser de CO₂ de su visita a Estados Unidos en 2016, el negocio de láseres de TRUMPF despegó.

En el proceso de industrialización, las empresas chinas de láser comenzaron relativamente tarde. Han's Laser se fundó en 1993, Huagong Technology en 1999, Chuangxin Laser en 2004, JPT en 2006 y Raycus Laser en 2007. Estas jóvenes empresas de láser no cuentan con la ventaja de ser pioneras, pero sí con el impulso necesario para actuar más tarde.

 

En los últimos 10 años, los láseres chinos han vivido una "década dorada" y la "sustitución de la producción nacional" está en pleno auge. Entre 2012 y 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 la producción alcanzará los 86.200 millones de yuanes en 2022.

En los últimos cinco años, el mercado de láseres de fibra ha experimentado una rápida sustitución de la producción nacional, a una velocidad que salta a la 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 de la empresa estadounidense IPG, líder en láseres de fibra, en China ha caído drásticamente del 53 % en 2017 al 28 % en 2022.

 

Figura: Panorama competitivo del mercado chino de láseres de fibra entre 2018 y 2022 (fuente de datos: Informe de desarrollo de la industria láser de China).

Ni hablemos del mercado de baja potencia, que prácticamente ha alcanzado la sustitución nacional. 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 china". IPG tardó 13 años desde el lanzamiento del primer láser de fibra industrial de 10 vatios del mundo en 1996 hasta el lanzamiento del primer láser de fibra de 10 000 vatios, mientras que a Raycus Laser solo le tomó 5 años 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 requisito indispensable para que las empresas entren en el círculo continuo del láser. Hace tres años, cuando Chuangxin Laser exhibió su láser de fibra de 25 000 vatios en la Shanghai Munich Light Expo, causó un gran revuelo. Sin embargo, en varias ferias de láser de este año, "10 000 vatios" se ha convertido en el estándar para las empresas, e incluso las etiquetas de 30 000 y 60 000 vatios parecen ser comunes. A principios de septiembre de este año, Pentium y Chuangxin lanzaron la primera máquina de corte láser de 85 000 vatios del mundo, rompiendo nuevamente el récord de potencia láser.

En este punto, la competencia de 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 por llama, en el ámbito del corte de chapas medianas y gruesas. Aumentar la potencia del láser ya no contribuirá significativamente a la eficiencia del corte, sino que incrementará los costes y el consumo de energía.

 

Figura: Variaciones en los tipos de interés netos de las empresas de láser entre 2014 y 2022 (fuente de datos: Wind).

Si bien la competencia de 10 000 vatios fue una victoria total, la feroz "guerra de precios" también asestó un duro golpe a la industria láser. En tan solo cinco años, la cuota de mercado nacional de los láseres de fibra se disparó, y en cinco años la industria pasó de obtener enormes beneficios a obtener beneficios mínimos. En los últimos cinco años, las estrategias de reducción de precios han sido un medio importante para que las empresas nacionales líderes aumenten su cuota de mercado. Los fabricantes nacionales de láseres han priorizado el volumen sobre el precio y han inundado el mercado para competir con los fabricantes extranjeros, lo que ha intensificado gradualmente la "guerra de precios".

Un láser de fibra de 10 000 vatios se vendía por hasta 2 millones de yuanes en 2017. Para 2021, los fabricantes nacionales habían reducido su precio a 400 000 yuanes. Gracias a su enorme ventaja de precio, la cuota de mercado de Raycus Laser igualó a la de IPG por primera vez en el tercer trimestre de 2021, logrando un avance histórico en la sustitución de productos nacionales.

Al comenzar 2022, con el continuo aumento del número de empresas nacionales de láser, los fabricantes de láser entraron en la fase de "involución" de la competencia entre sí. El principal campo de batalla en la guerra de precios de los láseres se desplazó 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 compiten por desarrollar láseres de fibra de mayor potencia. Se ofrecieron cupones de descuento, cupones de servicio e incluso algunos fabricantes nacionales lanzaron planes de "pago inicial cero", ofreciendo equipos gratuitos a fabricantes posteriores para su prueba, lo que intensificó la feroz competencia.

Al final del ciclo, las empresas de láser, que sudaban profusamente, no esperaban 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 nacionales de algunos productos se han reducido a una décima parte de los precios de importación. Las empresas dependen principalmente del aumento de los envíos para mantener sus márgenes de beneficio. El gigante nacional de láseres de fibra, Raycus, experimentó un aumento sustancial interanual en los envíos, pero sus ingresos operativos cayeron un 6,48 % interanual y su beneficio neto se desplomó más del 90 % interanual. La mayoría de los fabricantes nacionales cuyo negocio principal son los láseres verán una fuerte caída en sus beneficios netos en 2022.

 

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

Si bien las principales empresas extranjeras han sufrido reveses en la "guerra de precios" del mercado chino, gracias a su sólida posición en el mercado, su rendimiento no ha disminuido, sino que ha aumentado.

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

Tras perder terreno en el mercado chino, el mayor mercado para el procesamiento láser, las empresas extranjeras aún logran un rendimiento récord. ¿Qué podemos aprender de la trayectoria de desarrollo láser de las empresas líderes internacionales?

2. “Integración vertical” frente a “Integración diagonal”

De hecho, antes de que el mercado interno alcanzara los 10 000 vatios y se desatara una «guerra de precios», las principales empresas extranjeras ya habían completado una ronda de involución anticipada. Sin embargo, lo que «innovaron» no fue el precio, sino la estructura de sus productos, y comenzaron la integración de la cadena de valor mediante fusiones y adquisiciones, como parte de su estrategia de expansión.

En el campo del procesamiento láser, las empresas líderes internacionales han tomado dos caminos diferentes: IPG lleva la delantera en la integración vertical en torno a una única cadena de valor; mientras que las empresas representadas por TRUMPF y Coherent han optado por la "integración oblicua", que implica integración vertical y expansión horizontal del territorio "con ambas manos". Las tres empresas han iniciado sucesivamente sus propias eras: la era de la fibra óptica, representada por IPG; la era del disco, representada por TRUMPF; y la era del gas (incluido el excímero), representada por Coherent.

IPG domina el mercado de los láseres de fibra. Desde su salida a bolsa en 2006, salvo la crisis financiera de 2008, los ingresos operativos y los beneficios se han mantenido en un nivel elevado. 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, entre ellos Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics y Menara Networks, para llevar a cabo una integración vertical en la fase inicial de la cadena de valor de la industria de los láseres de fibra.

Para 2010, la integración vertical ascendente de IPG estaba prácticamente completa. La empresa alcanzó una capacidad de autoproducción cercana al 100% de sus componentes clave, superando significativamente a sus competidores. Además, se posicionó a la vanguardia tecnológica y fue pionera en el desarrollo de la primera tecnología de amplificadores de fibra del mundo. IPG se consolidó como líder mundial en el campo de los láseres de fibra.

 

Figura: Proceso de integración de la cadena de valor de la industria de bienes de consumo integrados (fuente de datos: recopilación de información pública)

Actualmente, las empresas nacionales de láser, inmersas en una guerra de precios, han entrado en la fase de integración vertical. Esta integración vertical abarca la cadena industrial desde el origen y permite la autoproducción de componentes clave, lo que refuerza la presencia de sus productos en el mercado.

En 2022, a medida que la “guerra de precios” se intensifica, el proceso de localización de dispositivos clave se acelerará por completo. Varios fabricantes de láseres han logrado avances significativos en la tecnología de láseres dopados con iterbio de doble revestimiento (triple revestimiento) de gran campo modal; la tasa de fabricación propia de componentes pasivos ha aumentado considerablemente; y las alternativas nacionales, como aisladores, colimadores, combinadores, acopladores y rejillas de fibra, se están volviendo cada vez más populares y maduras. Empresas líderes como Raycus y Chuangxin han adoptado la integración vertical, se han involucrado profundamente en los láseres de fibra y han logrado gradualmente el control independiente de los componentes mediante una mayor investigación y desarrollo tecnológico y fusiones y adquisiciones.

Cuando la “guerra” que se prolongó durante muchos años llegó a su fin, el proceso de integración de la cadena industrial de las empresas líderes se aceleró y, al mismo tiempo, las pequeñas y medianas empresas lograron una competencia diferenciada en soluciones personalizadas. Para 2023, la tendencia de la guerra de precios en la industria láser se debilitó y la rentabilidad de las empresas de láser aumentó significativamente. Raycus Laser obtuvo una ganancia neta 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 comenzó como una empresa de máquinas herramienta. Inicialmente, su negocio de láseres se centraba principalmente en láseres de dióxido de carbono. Posteriormente, adquirió HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools y Special Machine Tools Co., Ltd. (1992), y expandió su negocio de láseres de estado sólido. En el negocio de máquinas de corte por láser y agua, lanzó el primer láser de disco experimental en 1999 y desde entonces ha ocupado firmemente la posición dominante en el mercado de discos. En 2008, TRUMPF adquirió SPI, que había logrado competir con IPG, por US$48,9 millones, incorporando así los láseres de fibra a su ámbito de negocio. También ha realizado frecuentes movimientos en el campo de los láseres ultrarrápidos. Tras adquirir sucesivamente a los fabricantes de láseres de pulsos ultracortos Amphos (2018) y Active Fiber Systems GmbH (2022), continúa cubriendo la brecha en el diseño de tecnologías láser ultrarrápidas como discos, placas y amplificación de fibra. Además de la distribución 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. Asimismo, proporciona equipos completos a empresas de la cadena de valor y cuenta con 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)

Esta estrategia permite la autoproducción vertical de toda la línea, desde los componentes básicos hasta el equipo completo; desarrolla horizontalmente productos láser multitécnicos y continúa expandiendo los límites de la gama de productos. Han's Laser y Huagong Technology, empresas líderes en el sector láser a nivel nacional, siguen esta misma estrategia, ocupando el primer y segundo lugar entre los fabricantes nacionales en ingresos operativos durante todo el año.

La difuminación de las fronteras entre la cadena de suministro ascendente y descendente es una característica típica de la industria láser. Debido a la modularización y la unificación de la tecnología, el umbral de entrada es bajo. Con su propia base y el apoyo financiero, son pocos los fabricantes nacionales capaces de "abrir nuevos horizontes" en diferentes sectores. Es algo poco común. En los últimos años, otros fabricantes nacionales han fortalecido gradualmente sus capacidades de integración y han difuminado progresivamente las fronteras de la cadena industrial. Las relaciones originales entre la cadena de suministro ascendente y descendente han evolucionado gradualmente hacia la competencia, con una feroz rivalidad en cada eslabón.

La intensa competencia ha impulsado rápidamente la maduración de la industria láser china, creando un gigante que no teme a sus rivales extranjeros y que acelera el proceso de localización. Sin embargo, también ha generado una situación crítica de guerras de precios desmedidas y una competencia homogénea. Las empresas chinas de láser se han afianzado gracias a su estrategia de "robots". ¿Qué harán en el futuro?

3. Dos recomendaciones: Desarrollar nuevas tecnologías y explorar los mercados internacionales.

Si nos basamos en la innovación tecnológica, podemos solucionar el problema de tener que desangrar dinero para sustituir los precios bajos del mercado; si nos basamos en las exportaciones de láser, podemos solucionar el problema de la feroz competencia en el mercado nacional.

En el pasado, las empresas chinas de láser han tenido dificultades para alcanzar a los líderes extranjeros. En el contexto de la sustitución de productos nacionales, cada gran brote de mercado está liderado por empresas extranjeras, seguidas rápidamente por marcas locales en un plazo de uno o dos años, que reemplazan los productos y aplicaciones nacionales una vez que estos maduran. Actualmente, persiste el fenómeno de que las empresas extranjeras tomen la delantera en el despliegue de aplicaciones en industrias emergentes de la cadena de valor, mientras que los productos nacionales continúan impulsando la sustitución.

La “sustitución” no debe detenerse en la búsqueda de “reemplazar”. En el momento en que la industria láser de China está en pleno proceso de transformación, la brecha entre las tecnologías láser clave de los fabricantes nacionales y las de los países extranjeros se está reduciendo gradualmente. Es precisamente para desplegar proactivamente nuevas tecnologías y buscar adelantar en ciertos aspectos, para así deshacerse del “uso oportuno del destino de precio por volumen”.

En general, la configuración de las nuevas tecnologías requiere identificar el próximo nicho de mercado. El procesamiento láser ha atravesado una era de corte dominada por el corte de chapa metálica y una era de soldadura impulsada por el auge de las nuevas energías. El próximo ciclo industrial podría transitar hacia campos de microprocesamiento como los semiconductores, y los láseres y equipos láser correspondientes generarán una demanda a gran escala. El punto de inflexión del sector también pasará de la competencia original de 10 000 vatios entre láseres continuos de alta potencia a la competencia ultrarrápida de láseres de pulsos ultracortos.

Si nos centramos en áreas más específicas, podemos enfocarnos en los avances en nuevas áreas de aplicación, desde el inicio hasta el desarrollo (de cero a uno) durante el ciclo de la nueva tecnología. Por ejemplo, se espera que la tasa de penetración de las células de perovskita alcance el 31 % después de 2025. Sin embargo, los equipos láser actuales no cumplen con los requisitos de precisión de procesamiento de estas células. Las empresas de láser necesitan implementar nuevos equipos con anticipación para lograr un control independiente de la tecnología central, mejorar el margen de beneficio bruto de los equipos y captar rápidamente el mercado futuro. Además, escenarios de aplicación prometedores como el almacenamiento de energía, la atención médica, las pantallas y la industria de semiconductores (despegue láser, recocido láser, transferencia de masa), la combinación de IA y fabricación láser, etc., también merecen atención.

Con el continuo desarrollo de la tecnología y los productos láser nacionales, se espera que el láser se convierta en una carta de presentación para que las empresas chinas se expandan internacionalmente. 2023 marca el inicio de la internacionalización del láser. Ante los enormes mercados internacionales que necesitan penetrar con urgencia, los fabricantes de equipos láser seguirán la tendencia de los fabricantes de aplicaciones finales hacia la internacionalización, especialmente en el sector líder chino de baterías de litio y vehículos de nueva energía, lo que brindará oportunidades históricas para la exportación de equipos láser.

Actualmente, la expansión internacional se ha convertido en un consenso del sector, y las empresas clave han comenzado a tomar medidas para ampliar activamente su presencia en el extranjero. El año pasado, Han's Laser anunció que planea invertir 60 millones de dólares estadounidenses para establecer una filial, "Green Energy Industry Development Co., Ltd.", en Estados Unidos con el fin de explorar el mercado estadounidense; Lianying ha establecido una filial en Alemania para explorar el mercado europeo y actualmente colabora con varias fábricas de baterías europeas para realizar intercambios técnicos con fabricantes de equipos originales (OEM); Haimixing también se centrará en explorar mercados extranjeros mediante proyectos de expansión internacional de fábricas de baterías y fabricantes de vehículos, tanto nacionales como extranjeros.

La ventaja de precio es la baza principal de las empresas chinas de láser para expandirse internacionalmente. Los equipos láser nacionales ofrecen claras ventajas de precio. Tras la localización de la producción de láseres y componentes clave, el coste de los equipos láser se ha reducido significativamente, y la intensa competencia también ha contribuido a la bajada de precios. Asia-Pacífico y Europa se han convertido en los principales destinos de las exportaciones de láser. Al expandirse internacionalmente, los fabricantes nacionales podrán cerrar transacciones a precios superiores a los de las ofertas locales, incrementando considerablemente sus beneficios.

Sin embargo, la proporción actual de exportaciones de productos láser en el valor total de la industria láser china sigue siendo baja, y la expansión internacional presenta problemas como un posicionamiento de marca insuficiente y escasas capacidades de servicio al cliente. Aún queda un largo y difícil camino por recorrer para alcanzar un verdadero éxito.

 

La historia del desarrollo del láser en China es una historia de lucha encarnizada basada en la ley de la selva.

En los últimos diez años, las empresas de láser han experimentado la intensa competencia de los láseres de alta potencia y las guerras de precios, creando una vanguardia capaz de competir con marcas extranjeras en el mercado nacional. Los próximos diez años serán cruciales para que la industria láser china transite de un mercado en declive a la innovación tecnológica, y de la sustitución de productos nacionales al mercado internacional. Solo recorriendo este camino con éxito podrá la industria láser china dar el salto de la competencia a la innovación tecnológica.

 


Fecha de publicación: 23 de octubre de 2023