Sejarah pembangunan laser di China: Apakah yang boleh kita harapkan untuk melangkah lebih jauh?

Sudah lebih 60 tahun sejak "pancaran cahaya koheren" pertama dijana di makmal California pada tahun 1960. Seperti yang dikatakan oleh pencipta laser, TH Maiman, "Laser ialah penyelesaian untuk mencari masalah." Laser, sebagai alat, secara beransur-ansur menembusi pelbagai bidang seperti pemprosesan perindustrian, komunikasi optik dan pengkomputeran data.

Syarikat laser Cina, yang dikenali sebagai "Raja-Raja Involusi", bergantung pada "harga-untuk-volume" untuk merebut bahagian pasaran, tetapi mereka membayar harga untuk keuntungan yang jatuh.

Pasaran domestik telah menghadapi persaingan yang sengit, dan syarikat-syarikat laser telah beralih arah dan belayar untuk mencari "benua baharu" untuk laser Cina. Pada tahun 2023, China Laser secara rasminya memulakan "tahun pertamanya ke luar negara." Di Ekspo Lampu Antarabangsa Munich di Jerman pada akhir Jun tahun ini, lebih daripada 220 syarikat Cina telah membuat penampilan berkumpulan, menjadikannya negara dengan bilangan pempamer terbesar kecuali Jerman tuan rumah.

Adakah bot itu telah melepasi Pergunungan Sepuluh Ribu? Bagaimanakah China Laser boleh bergantung pada "kelantangan" untuk berdiri teguh, dan apakah yang harus diandalkannya untuk pergi lebih jauh?

1. Dari "dekad keemasan" kepada "pasaran yang merosot"

Sebagai wakil teknologi baru muncul, penyelidikan industri laser domestik bermula tidak lewat, bermula hampir pada masa yang sama dengan penyelidikan antarabangsa. Laser pertama di dunia dikeluarkan pada tahun 1960. Hampir pada masa yang sama, pada bulan Ogos 1961, laser pertama China dilahirkan di Institut Optik dan Mekanik Changchun, Akademi Sains China.

Selepas itu, syarikat-syarikat peralatan laser berskala besar di dunia telah ditubuhkan satu demi satu. Dalam dekad pertama sejarah laser, Bystronic dan Coherent telah lahir. Menjelang tahun 1970-an, II-VI dan Prima telah ditubuhkan secara berturut-turut. TRUMPF, peneraju peralatan mesin, juga bermula pada tahun 1977. Selepas membawa pulang laser CO₂ daripada lawatannya ke Amerika Syarikat pada tahun 2016, perniagaan laser TRUMPF bermula.

Dalam landasan perindustrian, syarikat-syarikat laser China bermula agak lewat. Han's Laser ditubuhkan pada tahun 1993, Huagong Technology ditubuhkan pada tahun 1999, Chuangxin Laser ditubuhkan pada tahun 2004, JPT ditubuhkan pada tahun 2006, dan Raycus Laser ditubuhkan pada tahun 2007. Syarikat-syarikat laser muda ini tidak mempunyai kelebihan sebagai penggerak pertama, tetapi mereka mempunyai momentum untuk menyerang kemudian.

 

Dalam tempoh 10 tahun yang lalu, laser Cina telah mengalami "dekad keemasan" dan "penggantian domestik" sedang rancak berlaku. Dari tahun 2012 hingga 2022, kadar pertumbuhan tahunan kompaun industri peralatan pemprosesan laser negara saya akan melebihi 10%, dan nilai output akan mencapai 86.2 bilion yuan menjelang 2022.

Dalam tempoh lima tahun yang lalu, pasaran laser gentian telah pesat menggalakkan penggantian domestik pada kelajuan yang dapat dilihat dengan mata kasar. Bahagian pasaran laser gentian domestik telah meningkat daripada kurang daripada 40% kepada hampir 70% dalam tempoh lima tahun. Bahagian pasaran American IPG, laser gentian terkemuka, di China telah menurun mendadak daripada 53% pada tahun 2017 kepada 28% pada tahun 2022.

 

Rajah: Landskap persaingan pasaran laser gentian China dari 2018 hingga 2022 (sumber data: Laporan Pembangunan Industri Laser China)

Apatah lagi pasaran kuasa rendah, yang pada asasnya telah mencapai penggantian domestik. Berdasarkan "persaingan 10,000 watt" dalam pasaran kuasa tinggi, pengeluar domestik bersaing antara satu sama lain, menunjukkan "China Speed" sepenuhnya. IPG mengambil masa 13 tahun dari pelancaran laser gentian gred perindustrian 10 watt pertama di dunia pada tahun 1996 hingga pelancaran laser gentian 10,000 watt pertama, manakala Raycus Laser hanya mengambil masa 5 tahun untuk beralih daripada 10 watt kepada 10,000 watt.

Dalam persaingan 10,000 watt, pengeluar domestik telah menyertai pertempuran satu demi satu, dan penyetempatan sedang berkembang pada kadar yang membimbangkan. Pada masa kini, 10,000 watt bukan lagi istilah baharu, tetapi tiket untuk perusahaan memasuki bulatan laser berterusan. Tiga tahun yang lalu, apabila Chuangxin Laser mempamerkan laser gentian 25,000 wattnya di Ekspo Cahaya Shanghai Munich, ia menyebabkan kesesakan lalu lintas. Walau bagaimanapun, di pelbagai pameran laser tahun ini, "10,000 watt" telah menjadi standard untuk perusahaan, dan walaupun 30,000 watt, label 60,000 watt juga kelihatan biasa. Pada awal September tahun ini, Pentium dan Chuangxin melancarkan mesin pemotong laser 85,000 watt pertama di dunia, sekali lagi memecahkan rekod watt laser.

Pada ketika ini, persaingan 10,000 watt telah berakhir. Mesin pemotong laser telah menggantikan sepenuhnya kaedah pemprosesan tradisional seperti pemotongan plasma dan api dalam bidang pemotongan plat sederhana dan tebal. Meningkatkan kuasa laser tidak lagi akan menyumbang dengan ketara kepada kecekapan pemotongan, tetapi akan meningkatkan kos dan penggunaan tenaga.

 

Rajah: Perubahan dalam kadar faedah bersih syarikat laser dari 2014 hingga 2022 (sumber data: Wind)

Walaupun persaingan 10,000 watt merupakan satu kemenangan sepenuhnya, "perang harga" yang sengit itu juga memberi tamparan hebat kepada industri laser. Hanya mengambil masa 5 tahun untuk bahagian domestik laser gentian menembusi pasaran, dan hanya mengambil masa 5 tahun untuk industri laser gentian beralih daripada keuntungan besar kepada keuntungan kecil. Dalam tempoh lima tahun yang lalu, strategi pengurangan harga telah menjadi cara penting bagi syarikat domestik terkemuka untuk meningkatkan bahagian pasaran. Laser domestik telah "menukar harga untuk volum" dan membanjiri pasaran untuk bersaing dengan pengeluar luar negara, dan "perang harga" secara beransur-ansur meningkat.

Laser gentian 10,000 watt dijual dengan harga setinggi 2 juta yuan pada tahun 2017. Menjelang 2021, pengeluar domestik telah mengurangkan harganya kepada 400,000 yuan. Disebabkan kelebihan harganya yang besar, bahagian pasaran Raycus Laser menyamai IPG buat kali pertama pada suku ketiga 2021, mencapai kejayaan bersejarah dalam penggantian domestik.

Memasuki tahun 2022, bilangan syarikat laser domestik terus meningkat, pengeluar laser telah memasuki peringkat "involusi" persaingan antara satu sama lain. Medan pertempuran utama dalam perang harga laser telah beralih daripada segmen produk berkuasa rendah 1-3 kW kepada segmen produk berkuasa tinggi 6-50 kW, dan syarikat-syarikat bersaing untuk membangunkan laser gentian berkuasa tinggi. Kupon harga, kupon perkhidmatan, dan sesetengah pengeluar domestik malah melancarkan pelan "bayaran pendahuluan sifar", meletakkan peralatan secara percuma kepada pengeluar hiliran untuk ujian, dan persaingan menjadi sengit.

Pada akhir "gulungan", syarikat-syarikat laser yang bertungkus-lumus tidak menunggu hasil tuaian yang baik. Pada tahun 2022, harga laser gentian di pasaran China akan menurun sebanyak 40-80% tahun ke tahun. Harga domestik bagi sesetengah produk telah dikurangkan kepada sepersepuluh daripada harga import. Syarikat-syarikat terutamanya bergantung pada peningkatan penghantaran untuk mengekalkan margin keuntungan. Gergasi laser gentian domestik Raycus telah mengalami peningkatan penghantaran yang ketara tahun ke tahun, tetapi pendapatan operasinya jatuh sebanyak 6.48% tahun ke tahun, dan keuntungan bersihnya jatuh lebih daripada 90% tahun ke tahun. Kebanyakan pengeluar domestik yang perniagaan utamanya adalah laser akan menyaksikan keuntungan bersih yang mendadak pada tahun 2022 dengan status penurunan.

 

Rajah: Trend “Perang harga” dalam medan laser (sumber data: disusun daripada maklumat awam)

Walaupun syarikat-syarikat terkemuka di luar negara telah mengalami kemunduran dalam "perang harga" di pasaran China, bergantung pada asas kukuh mereka, prestasi mereka tidak menurun tetapi meningkat.

Disebabkan monopoli TRUMPF Group ke atas perniagaan sumber cahaya mesin litografi EUV syarikat teknologi Belanda ASML, jumlah pesanannya pada tahun fiskal 2022 meningkat daripada 3.9 bilion euro dalam tempoh yang sama tahun lepas kepada 5.6 bilion euro, peningkatan tahun ke tahun yang ketara sebanyak 42%; jualan Gaoyi pada tahun fiskal 2022 selepas pengambilalihan Guanglian Revenue meningkat sebanyak 7% tahun ke tahun, dan jumlah pesanan mencecah US$4.32 bilion, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 29%. Prestasi melebihi jangkaan untuk suku keempat berturut-turut.

Selepas kehilangan tempat dalam pasaran China, pasaran terbesar untuk pemprosesan laser, syarikat luar negara masih boleh mencapai prestasi tertinggi. Apakah yang boleh kita pelajari daripada laluan pembangunan laser syarikat antarabangsa terkemuka?

2. “Integrasi menegak” vs. “Integrasi pepenjuru”

Malah, sebelum pasaran domestik mencapai 10,000 watt dan melancarkan "perang harga", syarikat-syarikat terkemuka di luar negara telah menyelesaikan pusingan penglibatan lebih awal daripada jadual. Walau bagaimanapun, apa yang mereka "laksanakan" bukanlah harga, tetapi susun atur produk, dan mereka telah memulakan integrasi rantaian industri melalui penggabungan dan pengambilalihan. laluan pengembangan.

Dalam bidang pemprosesan laser, syarikat-syarikat terkemuka antarabangsa telah mengambil dua laluan berbeza: di jalan integrasi menegak di sekitar rantaian industri produk tunggal, IPG selangkah ke hadapan; manakala syarikat yang diwakili oleh TRUMPF dan Coherent telah memilih "Integrasi Oblique" yang bermaksud integrasi menegak dan pengembangan wilayah mendatar "dengan kedua-dua belah pihak." Ketiga-tiga syarikat telah memulakan era mereka sendiri secara berturut-turut, iaitu era gentian optik yang diwakili oleh IPG, era cakera yang diwakili oleh TRUMPF, dan era gas (termasuk excimer) yang diwakili oleh Coherent.

IPG menguasai pasaran dengan laser gentian. Sejak penyenaraian pada tahun 2006, kecuali krisis kewangan pada tahun 2008, pendapatan dan keuntungan operasi kekal pada tahap yang tinggi. Sejak tahun 2008, IPG telah memperoleh beberapa pengeluar dengan teknologi peranti seperti pengasing optik, kanta gandingan optik, jeriji gentian dan modul optik, termasuk Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics dan Menara Networks, untuk menjalankan integrasi menegak ke dalam huluan rantaian industri laser gentian.

Menjelang tahun 2010, integrasi menegak ke atas IPG pada dasarnya telah selesai. Syarikat itu mencapai kapasiti pengeluaran sendiri hampir 100% bagi komponen teras, jauh mendahului pesaingnya. Di samping itu, ia menerajui teknologi dan mempelopori laluan teknologi penguat gentian pertama di dunia. IPG berada dalam bidang laser gentian. Duduk teguh di takhta dominasi global.

 

Rajah: Proses integrasi rantaian industri IPG (sumber data: penyusunan maklumat awam)

Pada masa ini, syarikat laser domestik, yang terperangkap dalam "perang harga", telah memasuki peringkat "integrasi menegak". Mengintegrasikan rantaian perindustrian secara vertikal ke hulu dan merealisasikan pengeluaran sendiri komponen teras, sekali gus meningkatkan suara produk di pasaran.

Pada tahun 2022, apabila "perang harga" menjadi semakin serius, proses penyetempatan peranti teras akan dipercepatkan sepenuhnya. Beberapa pengeluar laser telah mencapai kejayaan dalam teknologi laser doped ytterbium berlapis dua (lapisan tiga) medan mod besar; kadar komponen pasif buatan sendiri telah meningkat dengan ketara; alternatif domestik seperti pengasing, kolimator, penggabung, pengganding dan kekisi gentian menjadi semakin popular. Matang. Syarikat terkemuka seperti Raycus dan Chuangxin telah menerima pakai laluan integrasi menegak, terlibat secara mendalam dalam laser gentian dan secara beransur-ansur mencapai kawalan bebas komponen melalui peningkatan penyelidikan dan pembangunan teknologi serta penggabungan dan pengambilalihan.

Apabila "perang" yang telah berlangsung selama bertahun-tahun telah berakhir, proses integrasi rantaian perindustrian perusahaan terkemuka telah dipercepatkan, dan pada masa yang sama, perusahaan kecil dan sederhana telah menyedari persaingan yang berbeza dalam penyelesaian tersuai. Menjelang 2023, trend perang harga dalam industri laser telah lemah, dan keuntungan syarikat laser telah meningkat dengan ketara. Raycus Laser mencapai keuntungan bersih sebanyak 112 juta yuan pada separuh pertama tahun 2023, lonjakan sebanyak 412.25%, dan akhirnya muncul dari bayang-bayang "perang harga".

Wakil tipikal bagi laluan pembangunan "integrasi serong" yang lain ialah TRUMPF Group. TRUMPF Group pada mulanya bermula sebagai sebuah syarikat alat mesin. Perniagaan laser pada mulanya terutamanya laser karbon dioksida. Kemudian, ia memperoleh HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992), dan mengembangkan perniagaan laser keadaan pepejalnya. Dalam perniagaan laser dan mesin pemotong air, laser cakera eksperimen pertama dilancarkan pada tahun 1999 dan sejak itu telah menduduki kedudukan dominan dalam pasaran cakera. Pada tahun 2008, TRUMPF memperoleh SPI, yang telah dapat bersaing dengan IPG, dengan harga US$48.9 juta, membawa laser gentian ke dalam wilayah perniagaannya. Ia juga telah kerap bergerak dalam bidang laser ultra pantas. Ia telah berturut-turut memperoleh pengeluar laser denyut ultrapendek Amphos (2018) dan Active Fiber Systems GmbH (2022), dan terus mengisi jurang dalam susun atur teknologi laser ultrapantas seperti cakera, papak dan penguatan gentian. "teka-teki". Selain susun atur mendatar pelbagai produk laser seperti laser cakera, laser karbon dioksida dan laser gentian, TRUMPF Group juga menunjukkan prestasi yang baik dalam integrasi menegak rantaian perindustrian. Ia juga menyediakan produk peralatan mesin lengkap kepada syarikat hiliran dan juga mempunyai kelebihan daya saing dalam bidang peralatan mesin.

 

Rajah: Proses integrasi rantaian perindustrian TRUMPF Group (sumber data: penyusunan maklumat awam)

Laluan ini membolehkan pengeluaran sendiri secara menegak bagi keseluruhan rangkaian daripada komponen teras hinggalah peralatan lengkap, menyusun atur produk laser berbilang teknikal secara mendatar, dan terus mengembangkan sempadan produk. Han's Laser dan Huagong Technology, syarikat domestik terkemuka dalam bidang laser, mengikuti laluan yang sama, menduduki tempat pertama dan kedua antara pengeluar domestik dalam hasil operasi sepanjang tahun.

Kekaburan sempadan huluan dan hiliran merupakan ciri tipikal industri laser. Disebabkan oleh penyatuan dan modularisasi teknologi, ambang kemasukan tidak tinggi. Dengan asas dan galakan modal mereka sendiri, tidak ramai pengeluar domestik yang mampu "membuka wilayah baharu" dalam trek yang berbeza. Jarang dilihat. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengeluar domestik lain secara beransur-ansur telah mengukuhkan keupayaan integrasi mereka dan secara beransur-ansur mengaburkan sempadan rantaian perindustrian. Hubungan rantaian bekalan huluan dan hiliran asal telah beransur-ansur berkembang menjadi pesaing, dengan persaingan sengit dalam setiap pautan.

Persaingan bertekanan tinggi telah mematangkan industri laser China dengan cepat, mewujudkan "harimau" yang tidak takut kepada pesaing luar negara dan memajukan proses penyetempatan dengan pantas. Walau bagaimanapun, ia juga telah mewujudkan situasi "hidup dan mati" yang melibatkan "perang harga" yang berlebihan dan persaingan yang homogen. Syarikat laser China telah mendapat kedudukan yang kukuh dengan bergantung pada "gulungan". Apakah yang akan mereka lakukan pada masa hadapan?

3. Dua preskripsi: Merancang teknologi baharu dan meneroka pasaran luar negara

Dengan bergantung pada inovasi teknologi, kita dapat menyelesaikan masalah perlu berbelanja besar untuk menggantikan pasaran dengan harga yang rendah; dengan bergantung pada eksport laser, kita dapat menyelesaikan masalah persaingan sengit dalam pasaran domestik.

Syarikat-syarikat laser China telah bergelut untuk mengejar peneraju luar negara pada masa lalu. Dalam konteks memberi tumpuan kepada penggantian domestik, setiap kitaran utama wabak pasaran diketuai oleh syarikat asing, dengan jenama tempatan dengan cepat menindaklanjuti dalam tempoh 1-2 tahun dan menggantikan produk dan aplikasi domestik selepas ia matang. Pada masa ini, masih terdapat fenomena syarikat asing yang menerajui dalam menggunakan aplikasi dalam industri hiliran yang sedang membangun, sementara produk domestik terus menggalakkan penggantian.

"Penggantian" tidak sepatutnya berhenti setakat mengejar "penggantian". Pada masa industri laser China sedang dalam proses transformasi, jurang antara teknologi laser utama pengeluar domestik dan negara asing semakin sempit. Ia adalah untuk menggunakan teknologi baharu secara proaktif dan berusaha untuk mengatasi selekoh, bagi menghapuskan "penggunaan Masa yang Baik untuk takdir harga-untuk-volume."

Secara keseluruhannya, susun atur teknologi baharu memerlukan pengenalpastian saluran industri seterusnya. Pemprosesan laser telah melalui era pemotongan yang didominasi oleh pemotongan logam kepingan dan era kimpalan yang dimangkin oleh ledakan tenaga baharu. Kitaran industri seterusnya mungkin beralih kepada bidang pemprosesan mikro seperti pan-semikonduktor, dan laser serta peralatan laser yang sepadan akan melepaskan permintaan berskala besar. "Titik padanan" industri juga akan beralih daripada "persaingan 10,000 watt" asal laser berterusan berkuasa tinggi kepada "persaingan ultra pantas" laser denyut ultra pendek.

Dengan melihat secara khusus kawasan yang lebih dibahagikan, kita boleh menumpukan pada penemuan dalam bidang aplikasi baharu dari "0 hingga 1" semasa kitaran teknologi baharu. Contohnya, kadar penembusan sel perovskit dijangka mencapai 31% selepas 2025. Walau bagaimanapun, peralatan laser asal tidak dapat memenuhi keperluan ketepatan pemprosesan sel perovskit. Syarikat laser perlu menggunakan peralatan laser baharu terlebih dahulu untuk mencapai kawalan bebas terhadap teknologi teras, meningkatkan margin keuntungan kasar peralatan dan merebut pasaran masa hadapan dengan cepat. Di samping itu, senario aplikasi yang menjanjikan seperti penyimpanan tenaga, penjagaan perubatan, paparan dan industri semikonduktor (pengangkatan laser, penyepuhlindapan laser, pemindahan jisim), "AI + pembuatan laser", dan sebagainya juga patut diberi tumpuan.

Dengan perkembangan berterusan teknologi dan produk laser domestik, laser dijangka menjadi kad perniagaan untuk perusahaan China ke luar negara. 2023 ialah "tahun pertama" untuk laser ke luar negara. Menghadapi pasaran luar negara yang besar yang perlu ditembusi dengan segera, peralatan laser akan mengikuti pengeluar aplikasi terminal hiliran untuk ke luar negara, terutamanya industri bateri litium dan automobil tenaga baharu "terkemuka" China, yang akan menyediakan peluang untuk eksport peralatan laser. Laut membawa peluang bersejarah.

Pada masa ini, menceburi bidang ke luar negara telah menjadi satu konsensus industri, dan syarikat-syarikat utama telah mula mengambil tindakan untuk mengembangkan susun atur ke luar negara secara aktif. Pada tahun lalu, Han's Laser mengumumkan bahawa ia merancang untuk melabur US$60 juta bagi menubuhkan anak syarikat "Green Energy Industry Development Co., Ltd." di Amerika Syarikat untuk meneroka pasaran AS; Lianying telah menubuhkan anak syarikat di Jerman untuk meneroka pasaran Eropah dan kini telah bekerjasama dengan beberapa kilang bateri Eropah. Kami akan menjalankan pertukaran teknikal dengan OEM; Haimixing juga akan menumpukan pada meneroka pasaran luar negara melalui projek pengembangan luar negara bagi kilang bateri domestik dan asing serta pengeluar kenderaan.

Kelebihan harga adalah "kad truf" untuk syarikat laser China pergi ke luar negara. Peralatan laser domestik mempunyai kelebihan harga yang jelas. Selepas penyetempatan laser dan komponen teras, kos peralatan laser telah menurun dengan ketara, dan persaingan sengit juga telah menurunkan harga. Asia Pasifik dan Eropah telah menjadi destinasi utama untuk eksport laser. Selepas pergi ke luar negara, pengeluar domestik akan dapat menyelesaikan transaksi pada harga yang lebih tinggi daripada sebut harga tempatan, sekali gus meningkatkan keuntungan dengan ketara.

Walau bagaimanapun, kadar eksport produk laser semasa dalam nilai output industri laser China masih rendah, dan pergi ke luar negara akan menghadapi masalah seperti kesan jenama yang tidak mencukupi dan keupayaan perkhidmatan penyetempatan yang lemah. Ia masih merupakan jalan yang panjang dan sukar untuk benar-benar "maju".

 

Sejarah perkembangan laser di China merupakan sejarah perjuangan kejam yang berdasarkan hukum rimba.

Dalam sepuluh tahun yang lalu, syarikat-syarikat laser telah mengalami pembaptisan "persaingan 10,000 watt" dan "perang harga" dan telah mewujudkan "pelopor" yang boleh bersaing dengan jenama luar negara dalam pasaran domestik. Sepuluh tahun akan datang akan menjadi saat kritikal bagi laser domestik untuk beralih daripada "pasaran yang semakin merosot" kepada inovasi teknologi, dan daripada penggantian domestik kepada pasaran antarabangsa. Hanya dengan menempuh jalan ini dengan baik, industri laser China dapat merealisasikan transformasinya daripada "mengikuti dan berjalan seiring" kepada lonjakan "Memimpin".

 


Masa siaran: 23 Okt-2023