Det har gått mer än 60 år sedan den första "strålen av koherent ljus" genererades i ett laboratorium i Kalifornien 1960. Som laserns uppfinnare, T. H. Maiman, sa: "En laser är en lösning som söker ett problem." Laser, som verktyg, penetrerar gradvis in i många områden som industriell bearbetning, optisk kommunikation och databeräkning.
Kinesiska laserföretag, kända som "Involutionens kungar", förlitar sig på "pris för volym" för att ta marknadsandelar, men de betalar priset för fallande vinster.
Den inhemska marknaden har hamnat i hård konkurrens, och laserföretag har vänt sig utåt och satt segel för att söka en "ny kontinent" för kinesiska lasrar. År 2023 inledde China Laser officiellt sitt "första år utomlands". Vid München International Light Expo i Tyskland i slutet av juni i år gjorde mer än 220 kinesiska företag en gruppframträdande, vilket gjorde det till landet med det största antalet utställare förutom värdlandet Tyskland.
Har båten passerat Tiotusenbergen? Hur kan China Laser förlita sig på "volym" för att stå stadigt, och vad bör den förlita sig på för att komma vidare?
1. Från det "gyllene decenniet" till den "blödande marknaden"
Som en representant för framväxande teknologier började den inhemska laserindustrins forskning inte sent, utan nästan samtidigt som den internationella. Världens första laser kom ut 1960. Nästan samtidigt, i augusti 1961, föddes Kinas första laser vid Changchun Institute of Optics and Mechanics vid den kinesiska vetenskapsakademin.
Därefter etablerades storskaliga laserutrustningsföretag runt om i världen, ett efter ett. Under laserns första decennium föddes Bystronic och Coherent. På 1970-talet etablerades II-VI och Prima successivt. TRUMPF, ledande inom verktygsmaskiner, startade också sitt företag 1977. Efter att ha tagit med sig en CO₂-laser från sitt besök i USA 2016, tog TRUMPFs laserverksamhet fart.
På industrialiseringens spår började kinesiska laserföretag relativt sent. Han's Laser grundades 1993, Huagong Technology grundades 1999, Chuangxin Laser grundades 2004, JPT grundades 2006 och Raycus Laser grundades 2007. Dessa unga laserföretag har inte fördelen att vara först med marknaden, men de har momentum att slå till senare.
Under de senaste 10 åren har kinesiska lasrar upplevt ett "gyllene decennium" och "inhemsk substitution" är i full gång. Från 2012 till 2022 kommer den genomsnittliga årliga tillväxttakten för mitt lands laserbearbetningsutrustningsindustri att överstiga 10 %, och produktionsvärdet kommer att nå 86,2 miljarder yuan år 2022.
Under de senaste fem åren har fiberlasermarknaden snabbt främjat inhemsk substitution i en hastighet som är synlig för blotta ögat. Marknadsandelen för inhemska fiberlasrar har ökat från mindre än 40 % till nästan 70 % på fem år. Marknadsandelen för American IPG, den ledande fiberlasern, i Kina har minskat kraftigt från 53 % år 2017 till 28 % år 2022.
Figur: Kinas konkurrenslandskap för fiberlasermarknaden från 2018 till 2022 (datakälla: China Laser Industry Development Report)
Låt oss inte tala om lågeffektmarknaden, som i princip har uppnått inhemsk substitution. Att döma av "10 000-wattskonkurrensen" på högeffektmarknaden konkurrerar inhemska tillverkare med varandra och visar "China Speed" till fullo. Det tog IPG 13 år från lanseringen av världens första 10-watts industriella fiberlaser 1996 till lanseringen av den första 10 000-watts fiberlasern, medan det bara tog 5 år för Raycus Laser att gå från 10 watt till 10 000 watt.
I konkurrensen om 10 000 watt har inhemska tillverkare anslutit sig till striden, en efter en, och lokaliseringen går framåt i en alarmerande takt. Numera är 10 000 watt inte längre en ny term, utan en biljett för företag att komma in i den kontinuerliga lasercirkeln. För tre år sedan, när Chuangxin Laser visade upp sin 25 000 watts fiberlaser på Shanghai Munich Light Expo, orsakade det trafikstockningar. Men på olika laserutställningar i år har "10 000 watt" blivit standarden för företag, och till och med 30 000 watt. Beteckningen 60 000 watt verkar också vara vanlig. I början av september i år lanserade Pentium och Chuangxin världens första laserskärmaskin på 85 000 watt, vilket slog lasereffektrekordet igen.
Vid det här laget är konkurrensen om 10 000 watt över. Laserskärmaskiner har helt ersatt traditionella bearbetningsmetoder som plasma- och flamskärning inom området för skärning av medel- och tjocka plåtar. Att öka lasereffekten kommer inte längre att bidra avsevärt till skäreffektiviteten, men kommer att öka kostnaderna och energiförbrukningen.
Figur: Förändringar i nettoräntor för laserföretag från 2014 till 2022 (datakälla: Wind)
Medan konkurrensen om 10 000 watt var en fullständig seger, gav det hårda "priskriget" också laserindustrin ett smärtsamt slag. Det tog bara 5 år för fiberlasrarnas inhemska andel att slå igenom, och det tog bara 5 år för fiberlaserindustrin att gå från enorma vinster till små vinster. Under de senaste fem åren har prissänkningsstrategier varit ett viktigt sätt för ledande inhemska företag att öka marknadsandelarna. Inhemska lasrar har "handlat pris för volym" och flödat in på marknaden för att konkurrera med utländska tillverkare, och "priskriget" har gradvis eskalerat.
En 10 000-watts fiberlaser såldes för så mycket som 2 miljoner yuan år 2017. År 2021 hade inhemska tillverkare sänkt priset till 400 000 yuan. Tack vare sin enorma prisfördel tangerade Raycus Lasers marknadsandel IPG för första gången under tredje kvartalet 2021, vilket uppnådde ett historiskt genombrott inom inhemsk substitution.
Inför 2022, i takt med att antalet inhemska laserföretag fortsätter att öka, har lasertillverkarna gått in i "involutionsfasen" av konkurrens med varandra. Den huvudsakliga slagfältet i laserpriskriget har flyttats från segmentet för lågeffektsprodukter på 1–3 kW till segmentet för högeffektsprodukter på 6–50 kW, och företag konkurrerar om att utveckla fiberlasrar med högre effekt. Priskuponger, servicekuponger och vissa inhemska tillverkare lanserade till och med en "noll handpenning"-plan, där de delade ut utrustning gratis till nedströmstillverkare för testning, och konkurrensen blev hård.
I slutet av "rullen" väntade inte de svettiga laserföretagen på en god skörd. År 2022 kommer priset på fiberlasrar på den kinesiska marknaden att sjunka med 40–80 % jämfört med föregående år. De inhemska priserna på vissa produkter har sänkts till en tiondel av de importerade priserna. Företagen förlitar sig huvudsakligen på ökande leveranser för att bibehålla vinstmarginalerna. Den inhemska fiberlaserjätten Raycus har upplevt en betydande ökning av leveranser jämfört med föregående år, men dess rörelseresultat minskade med 6,48 % jämfört med föregående år och dess nettovinst minskade med mer än 90 % jämfört med föregående år. De flesta inhemska tillverkare vars huvudsakliga verksamhet är lasrar kommer att se kraftiga nettovinster under 2022, vilket leder till fallande status.
Figur: Trenden ”Priskrig” inom laserområdet (datakälla: sammanställd från offentlig information)
Även om ledande utländska företag har drabbats av bakslag i "priskriget" på den kinesiska marknaden, har deras resultat, tack vare sina djupa grundvalar, inte minskat utan ökat.
På grund av TRUMPF-koncernens monopol på den holländska teknikföretaget ASML:s verksamhet inom ljuskällor för EUV-litografimaskiner ökade ordervolymen under räkenskapsåret 2022 från 3,9 miljarder euro under samma period föregående år till 5,6 miljarder euro, en betydande ökning med 42 % jämfört med föregående år. Gaoyis försäljning under räkenskapsåret 2022, efter förvärvet av Guanglian, ökade intäkterna med 7 % jämfört med föregående år, och ordervolymen nådde 4,32 miljarder USD, en ökning med 29 % jämfört med föregående år. Prestandan överträffade förväntningarna för fjärde kvartalet i rad.
Efter att ha tappat mark på den kinesiska marknaden, den största marknaden för laserbearbetning, kan utländska företag fortfarande uppnå rekordhög prestanda. Vad kan vi lära oss av laserutvecklingen hos ledande internationella företag?
2. ”Vertikal integration” kontra ”Diagonal integration”
Faktum är att innan den inhemska marknaden når 10 000 watt och inleder ett "priskrig" har ledande utländska företag avslutat en involutionsrunda före schemat. Men det de "rullade" in är inte priset, utan produktlayouten, och de har påbörjat en branschkedjaintegration genom fusioner och förvärv.
Inom laserbearbetningsområdet har internationellt ledande företag valt två olika vägar: på vägen mot vertikal integration kring en enda produktindustrikedja ligger IPG steget före; medan företag som representeras av TRUMPF och Coherent har valt ”Oblique integration” som betyder vertikal integration och horisontell territorieexpansion ”med båda händerna”. De tre företagen har successivt inlett sina egna epoker, nämligen optiska fibereran som representeras av IPG, skiveran som representeras av TRUMPF och gaseran (inklusive excimer) som representeras av Coherent.
IPG dominerar marknaden för fiberlasrar. Sedan börsnoteringen 2006 har rörelseresultatet och vinsten, med undantag för finanskrisen 2008, legat kvar på en hög nivå. Sedan 2008 har IPG förvärvat en rad tillverkare med enhetsteknologier som optiska isolatorer, optiska kopplingslinser, fibergitter och optiska moduler, inklusive Photonics Innovations, JPSA, Möbius Photonics och Menara Networks, för att genomföra vertikal integration i uppströmskedjan för fiberlaserindustrin.
År 2010 var IPG:s uppåtgående vertikala integration i princip slutförd. Företaget uppnådde nästan 100 % egenproduktionskapacitet för kärnkomponenter, vilket var betydligt före sina konkurrenter. Dessutom tog man ledningen inom teknik och var pionjärer inom världens första fiberförstärkarteknik. IPG var inom fiberlasrar. Sitter stadigt på tronen av global dominans.
Figur: Integrationsprocess för IPG-industrins kedjesystem (datakälla: sammanställning av offentlig information)
För närvarande har inhemska laserföretag, som är fångade i ett "priskrig", gått in i "vertikal integration"-fasen. De integrerar industrikedjan vertikalt uppströms och realiserar egenproduktion av kärnkomponenter, vilket stärker produkternas röst på marknaden.
År 2022, i takt med att "priskriget" blir allt allvarligare, kommer lokaliseringsprocessen för kärnkomponenter att accelereras fullt ut. Flera lasertillverkare har gjort genombrott inom ytterbiumdopad laserteknik med dubbelmantling (trippelmantling) i storskaliga fält; andelen egentillverkade passiva komponenter har ökat avsevärt; inhemska alternativ som isolatorer, kollimatorer, kombinerare, kopplare och fibergitter blir alltmer populära. Mogna. Ledande företag som Raycus och Chuangxin har anammat vertikal integration, djupt engagerat sig i fiberlasrar och gradvis uppnått oberoende kontroll över komponenter genom ökad teknisk forskning och utveckling samt fusioner och förvärv.
När det "krig" som har varat i många år har brunnit ut har integrationsprocessen inom industrikedjan av ledande företag accelererat, och samtidigt har små och medelstora företag insett differentierad konkurrens inom skräddarsydda lösningar. År 2023 har priskrigstrenden inom laserindustrin försvagats och laserföretagens lönsamhet har ökat avsevärt. Raycus Laser uppnådde en nettovinst på 112 miljoner yuan under första halvåret 2023, en ökning med 412,25 %, och kom slutligen ur skuggan av "priskriget".
Den typiska representanten för en annan utvecklingsväg inom "sned integration" är TRUMPF Group. TRUMPF Group började som ett verktygsmaskinföretag. Laserverksamheten var i början huvudsakligen koldioxidlasrar. Senare förvärvade de HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools och Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) och utökade sin solid state-laserverksamhet. Inom laser- och vattenskärmaskinbranschen lanserades den första experimentella skivlasern 1999 och har sedan dess stadigt intagit en dominerande position på skivmarknaden. År 2008 förvärvade TRUMPF SPI, som hade kunnat konkurrera med IPG, för 48,9 miljoner USD, vilket introducerade fiberlasrar i sitt affärsområde. De har också gjort frekventa satsningar inom ultrasnabba lasrar. TRUMPF Group har successivt förvärvat tillverkarna av ultrakorta pulslasrar, Amphos (2018) och Active Fiber Systems GmbH (2022), och fortsätter att fylla luckan i layouten för ultrasnabba lasertekniker som skivor, plattor och fiberförstärkning. "Puzzle". Förutom den horisontella layouten för olika laserprodukter som skivlasrar, koldioxidlasrar och fiberlasrar, presterar TRUMPF Group även bra inom vertikal integration av industrikedjan. Den tillhandahåller även kompletta maskinutrustningsprodukter till nedströmsföretag och har även en konkurrensfördel inom verktygsmaskiner.
Figur: TRUMPF-koncernens industriella kedjeintegrationsprocess (datakälla: sammanställning av offentlig information)
Denna väg möjliggör vertikal egenproduktion av hela linjen från kärnkomponenter till komplett utrustning, horisontellt utformar multitekniska laserprodukter och fortsätter att expandera produktgränserna. Han's Laser och Huagong Technology, ledande inhemska företag inom laserområdet, följer samma väg och rankas som etta och tvåa bland inhemska tillverkare vad gäller rörelseintäkter året runt.
Suddigheten mellan uppströms och nedströms gränser är ett typiskt drag för laserindustrin. På grund av enhetligheten och modulariseringen av tekniken är inträdetröskeln inte hög. Med egen grund och kapitalstimulans finns det inte många inhemska tillverkare som kan "öppna nya territorier" i olika spår. Sällsynt. Under senare år har andra inhemska tillverkare gradvis stärkt sina integrationsmöjligheter och gradvis suddat ut gränserna för industrikedjan. De ursprungliga uppströms och nedströms leveranskedjerelationerna har gradvis utvecklats till konkurrenter, med hård konkurrens i varje led.
Högkonkurrens har snabbt mognat Kinas laserindustri och skapat en "tiger" som inte är rädd för utländska rivaler och snabbt drivit lokaliseringsprocessen framåt. Det har dock också skapat en "liv-och-död"-situation med överdrivna "priskrig" och homogen konkurrens. Kinesiska laserföretag har fått ett starkt fotfäste genom att förlita sig på "rullar". Vad kommer de att göra i framtiden?
3. Två recept: Att presentera ny teknik och utforska utländska marknader
Genom att förlita oss på teknisk innovation kan vi lösa problemet med att behöva blöda pengar för att ersätta marknaden med låga priser; genom att förlita oss på laserexport kan vi lösa problemet med hård konkurrens på den inhemska marknaden.
Kinesiska laserföretag har tidigare haft svårt att komma ikapp utländska ledare. I samband med fokus på inhemsk substitution leds varje större utbrott på marknaden av utländska företag, där lokala varumärken snabbt följer upp inom 1–2 år och ersätter inhemska produkter och applikationer när de mognar. För närvarande finns det fortfarande ett fenomen där utländska företag tar ledningen i att distribuera applikationer i framväxande nedströmsindustrier, medan inhemska produkter fortsätter att främja substitution.
”Substitution” bör inte stanna vid strävan efter att ”ersätta”. Just nu när Kinas laserindustri är mitt uppe i en omvandling minskar gapet mellan inhemska tillverkares viktigaste lasertekniker och utlandet gradvis. Det är just att proaktivt implementera nya tekniker och försöka ta sig förbi i kurvor, för att bli av med ”användningen av ödet”.
Sammantaget kräver utformningen av nya teknologier att nästa industrimarknad identifieras. Laserbearbetning har gått igenom en skärande era dominerad av plåtskärning och en svetsningsera katalyserad av den nya energiboomen. Nästa industricykel kan komma att övergå till mikrobearbetningsområden som pan-halvledare, och motsvarande lasrar och laserutrustning kommer att skapa storskalig efterfrågan. Industrins "matchpunkt" kommer också att övergå från den ursprungliga "10 000-wattskonkurrensen" av högpresterande kontinuerliga lasrar till den "ultrasnabba konkurrensen" av ultrakortpulslasrar.
Om vi tittar specifikt på mer underindelade områden kan vi fokusera på genombrott inom nya tillämpningsområden från "0 till 1" under den nya teknikcykeln. Till exempel förväntas penetrationsgraden för perovskitceller nå 31 % efter 2025. Den ursprungliga laserutrustningen kan dock inte uppfylla kraven på bearbetningsnoggrannhet för perovskitceller. Laserföretag måste driftsätta ny laserutrustning i förväg för att uppnå oberoende kontroll över kärntekniken, förbättra utrustningens bruttovinstmarginal och snabbt ta över den framtida marknaden. Dessutom förtjänar lovande tillämpningsscenarier som energilagring, sjukvård, display- och halvledarindustrin (laserlift-off, laserglödgning, massöverföring), "AI + lasertillverkning" etc. också fokus.
Med den kontinuerliga utvecklingen av inhemsk laserteknik och -produkter förväntas laser bli ett visitkort för kinesiska företag som vill etablera sig utomlands. 2023 är det "första året" för lasrar att etablera sig utomlands. Inför de enorma utländska marknader som snarast behöver slå igenom kommer laserutrustning att följa tillverkarna av nedströms terminalapplikationer att etablera sig utomlands, särskilt Kinas "långledande" litiumbatteri- och ny energibilindustri, vilket kommer att ge möjligheter för export av laserutrustning. Havet ger historiska möjligheter.
För närvarande har det blivit en branschkonsensus att satsa utomlands, och viktiga företag har börjat vidta åtgärder för att aktivt expandera sin utlandsverksamhet. Under det senaste året meddelade Han's Laser att de planerar att investera 60 miljoner USD för att etablera ett dotterbolag "Green Energy Industry Development Co., Ltd." i USA för att utforska den amerikanska marknaden. Lianying har etablerat ett dotterbolag i Tyskland för att utforska den europeiska marknaden och har för närvarande samarbetat med ett antal europeiska batterifabriker. Vi kommer att genomföra tekniska utbyten med OEM-tillverkare. Haimixing kommer också att fokusera på att utforska utlandsmarknader genom utlandsexpansionsprojekt för inhemska och utländska batterifabriker och fordonstillverkare.
Prisfördelar är "trumfkortet" för kinesiska laserföretag att etablera sig utomlands. Inhemsk laserutrustning har uppenbara prisfördelar. Efter lokaliseringen av lasrar och kärnkomponenter har kostnaden för laserutrustning sjunkit avsevärt, och hård konkurrens har också drivit ner priserna. Asien-Stillahavsområdet och Europa har blivit de viktigaste destinationerna för laserexport. Efter att ha etablerat sig utomlands kommer inhemska tillverkare att kunna genomföra transaktioner till priser som är högre än lokala offerter, vilket kraftigt ökar vinsterna.
Den nuvarande andelen export av laserprodukter i Kinas laserindustris produktionsvärde är dock fortfarande låg, och att etablera sig utomlands kommer att möta problem som otillräcklig varumärkeseffekt och svaga lokaliseringsmöjligheter. Det är fortfarande en lång och svår väg att verkligen "komma framåt".
Laserns utvecklingshistoria i Kina är en historia av grym kamp baserad på djungelns lagar.
Under de senaste tio åren har laserföretag upplevt dopet av "10 000-wattskonkurrensen" och "priskrig" och har skapat en "förtrupp" som kan konkurrera med utländska varumärken på den inhemska marknaden. De kommande tio åren kommer att vara ett kritiskt ögonblick för inhemska lasrar att gå från en "blödande marknad" till teknisk innovation, och från inhemsk substitution till den internationella marknaden. Endast genom att gå denna väg väl kan den kinesiska laserindustrin förverkliga sin omvandling från att "följa och löpa vid sidan av" till "ledande" språng.
Publiceringstid: 23 oktober 2023
