História do desenvolvimento do laser na China: em que podemos confiar para ir mais longe?

Já se passaram mais de 60 anos desde que o primeiro “feixe de luz coerente” foi gerado em um laboratório da Califórnia em 1960. Como disse o inventor do laser, TH Maiman: “Um laser é uma solução em busca de um problema”. O laser, como ferramenta, está gradualmente penetrando em muitos campos, como processamento industrial, comunicações ópticas e computação de dados.

As empresas chinesas de laser, conhecidas como os “Reis da Involução”, dependem do “preço por volume” para conquistar quota de mercado, mas pagam o preço pela queda dos lucros.

O mercado interno caiu numa concorrência feroz e as empresas de laser viraram-se para fora e partiram em busca de um “novo continente” para os lasers chineses. Em 2023, a China Laser iniciou oficialmente seu “primeiro ano de ida ao exterior”. Na Expo Internacional de Luz de Munique, na Alemanha, no final de junho deste ano, mais de 220 empresas chinesas fizeram uma aparição em grupo, tornando-o o país com o maior número de expositores, exceto a Alemanha anfitriã.

O barco passou pelas Dez Mil Montanhas? Como pode a China Laser confiar no “volume” para se manter firme e em que deverá contar para ir mais longe?

1. Da “década de ouro” ao “mercado sangrento”

Como representante de tecnologias emergentes, a pesquisa da indústria nacional de laser não começou tarde, começando quase ao mesmo tempo que as internacionais. O primeiro laser do mundo foi lançado em 1960. Quase ao mesmo tempo, em agosto de 1961, o primeiro laser da China nasceu no Instituto de Óptica e Mecânica de Changchun da Academia Chinesa de Ciências.

Depois disso, empresas de equipamentos a laser em grande escala no mundo foram estabelecidas uma após a outra. Na primeira década da história do laser, nasceram a Bystronic e a Coherent. Na década de 1970, II-VI e Prima foram estabelecidos sucessivamente. A TRUMPF, líder em máquinas-ferramentas, também começou em 1977. Depois de trazer de volta um laser CO₂ de sua visita aos Estados Unidos em 2016, o negócio de laser da TRUMPF começou.

No caminho da industrialização, as empresas chinesas de laser começaram relativamente tarde. A Han's Laser foi fundada em 1993, a Huagong Technology foi fundada em 1999, a Chuangxin Laser foi fundada em 2004, a JPT foi fundada em 2006 e a Raycus Laser foi fundada em 2007. Essas jovens empresas de laser não têm a vantagem de serem pioneiras, mas elas tenha o impulso para atacar mais tarde.

 

Nos últimos 10 anos, os lasers chineses viveram uma “década de ouro” e a “substituição doméstica” está em pleno andamento. De 2012 a 2022, a taxa composta de crescimento anual da indústria de equipamentos de processamento a laser do meu país excederá 10% e o valor da produção atingirá 86,2 bilhões de yuans até 2022.

Nos últimos cinco anos, o mercado de laser de fibra promoveu rapidamente a substituição doméstica a uma velocidade visível a olho nu. A participação de mercado dos lasers de fibra domésticos aumentou de menos de 40% para quase 70% em cinco anos. A participação de mercado do IPG americano, o principal laser de fibra, na China caiu drasticamente de 53% em 2017 para 28% em 2022.

 

Figura: Cenário de concorrência no mercado de laser de fibra da China de 2018 a 2022 (fonte de dados: Relatório de Desenvolvimento da Indústria de Laser da China)

Sem falar no mercado de baixa potência, que basicamente conseguiu a substituição doméstica. A julgar pela “competição de 10.000 watts” no mercado de alta potência, os fabricantes nacionais competem entre si, demonstrando ao máximo a “velocidade da China”. O IPG levou 13 anos desde o lançamento do primeiro laser de fibra de nível industrial de 10 watts do mundo em 1996 até o lançamento do primeiro laser de fibra de 10.000 watts, enquanto o Raycus Laser levou apenas 5 anos para passar de 10 watts para 10.000 watts.

Na competição de 10.000 watts, os fabricantes nacionais entraram na batalha um após o outro e a localização está avançando a um ritmo alarmante. Hoje em dia, 10.000 watts não é mais um termo novo, mas um ingresso para as empresas entrarem no círculo de laser contínuo. Três anos atrás, quando a Chuangxin Laser exibiu seu laser de fibra de 25.000 watts na Shanghai Munich Light Expo, causou um engarrafamento. No entanto, em várias exposições de laser este ano, “10.000 watts” tornou-se o padrão para empresas, e até 30.000 watts. O rótulo de 60.000 watts também parece comum. No início de setembro deste ano, Pentium e Chuangxin lançaram a primeira máquina de corte a laser de 85.000 watts do mundo, quebrando novamente o recorde de potência do laser.

Neste ponto, a competição de 10.000 watts chegou ao fim. As máquinas de corte a laser substituíram completamente os métodos de processamento tradicionais, como corte a plasma e chama, na área de corte de chapas médias e grossas. O aumento da potência do laser não contribuirá mais significativamente para a eficiência do corte, mas aumentará os custos e o consumo de energia. .

 

Figura: Mudanças nas taxas de juros líquidas das empresas de laser de 2014 a 2022 (fonte de dados: Wind)

Embora a competição dos 10.000 watts tenha sido uma vitória completa, a feroz “guerra de preços” também desferiu um duro golpe na indústria do laser. Demorou apenas 5 anos para a participação doméstica de lasers de fibra crescer, e levou apenas 5 anos para a indústria de laser de fibra passar de enormes lucros para pequenos lucros. Nos últimos cinco anos, as estratégias de redução de preços têm sido um meio importante para as principais empresas nacionais aumentarem a sua quota de mercado. Os lasers domésticos “trocaram preço por volume” e inundaram o mercado para competir com fabricantes estrangeiros, e a “guerra de preços” aumentou gradualmente.

Um laser de fibra de 10.000 watts foi vendido por até 2 milhões de yuans em 2017. Em 2021, os fabricantes nacionais reduziram seu preço para 400.000 yuans. Graças à sua enorme vantagem de preço, a quota de mercado da Raycus Laser empatou com o IPG pela primeira vez no terceiro trimestre de 2021, alcançando um avanço histórico na substituição doméstica.

Entrando em 2022, à medida que o número de empresas nacionais de laser continua a aumentar, os fabricantes de laser entraram no estágio de “involução” da competição entre si. O principal campo de batalha na guerra de preços do laser mudou do segmento de produtos de baixa potência de 1-3 kW para o segmento de produtos de alta potência de 6-50 kW, e as empresas estão competindo para desenvolver lasers de fibra de maior potência. Cupons de preços, cupons de serviços e alguns fabricantes nacionais até lançaram um plano de “pagamento inicial zero”, colocando equipamentos gratuitamente para testes em fabricantes posteriores, e a concorrência tornou-se acirrada.

No final do “rolo”, as suadas empresas de laser não esperaram uma boa colheita. Em 2022, o preço dos lasers de fibra no mercado chinês cairá 40-80% em relação ao ano anterior. Os preços internos de alguns produtos foram reduzidos para um décimo dos preços importados. As empresas dependem principalmente do aumento das remessas para manter as margens de lucro. A gigante doméstica de laser de fibra Raycus experimentou um aumento substancial nas remessas ano a ano, mas seu lucro operacional caiu 6,48% ano a ano e seu lucro líquido caiu mais de 90% ano a ano. A maioria dos fabricantes nacionais cujo principal negócio são os lasers verá um forte declínio nos lucros líquidos em 2022.

 

Figura: Tendência de “guerra de preços” no campo do laser (fonte de dados: compilado a partir de informações públicas)

Embora as principais empresas estrangeiras tenham sofrido reveses na “guerra de preços” no mercado chinês, confiando nas suas bases profundas, o seu desempenho não diminuiu, mas aumentou.

Devido ao monopólio do Grupo TRUMPF no negócio de fontes de luz para máquinas de litografia EUV da empresa de tecnologia holandesa ASML, seu volume de pedidos no ano fiscal de 2022 aumentou de 3,9 bilhões de euros no mesmo período do ano passado para 5,6 bilhões de euros, um aumento significativo em relação ao ano anterior. de 42%; As vendas da Gaoyi no ano fiscal de 2022 após a aquisição da Guanglian Revenue aumentaram 7% em relação ao ano anterior, e o volume de pedidos atingiu US$ 4,32 bilhões, um aumento de 29% em relação ao ano anterior. O desempenho superou as expectativas pelo quarto trimestre consecutivo.

Depois de perder terreno no mercado chinês, o maior mercado de processamento a laser, as empresas estrangeiras ainda podem atingir um desempenho recorde. O que podemos aprender com o caminho de desenvolvimento do laser das principais empresas internacionais?

2. “Integração vertical” vs. “Integração diagonal”

Na verdade, antes do mercado interno atingir os 10.000 watts e lançar uma “guerra de preços”, as principais empresas estrangeiras completaram uma ronda de involução antes do previsto. No entanto, o que “rolaram” não foi o preço, mas sim o layout do produto, e iniciaram a integração da cadeia industrial através de fusões e aquisições. caminho da expansão.

Na área de processamento a laser, as empresas líderes internacionais seguiram dois caminhos diferentes: no caminho da integração vertical em torno de uma única cadeia industrial de produtos, o IPG está um passo à frente; enquanto as empresas representadas pela TRUMPF e pela Coherent escolheram “integração oblíqua” que significa integração vertical e expansão horizontal do território “com ambas as mãos”. As três empresas iniciaram sucessivamente as suas próprias eras, nomeadamente a era da fibra óptica representada pelo IPG, a era do disco representada pela TRUMPF e a era do gás (incluindo excimer) representada pela Coherent.

A IPG domina o mercado de lasers de fibra. Desde a sua cotação em 2006, exceto pela crise financeira de 2008, os resultados operacionais e os lucros permaneceram num nível elevado. Desde 2008, o IPG adquiriu uma série de fabricantes com tecnologias de dispositivos, como isoladores ópticos, lentes de acoplamento óptico, grades de fibra e módulos ópticos, incluindo Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics e Menara Networks, para conduzir a integração vertical no upstream de a cadeia da indústria do laser de fibra. .

Em 2010, a integração vertical ascendente do IPG estava basicamente concluída. A empresa alcançou quase 100% de capacidade de autoprodução de componentes principais, significativamente à frente de seus concorrentes. Além disso, assumiu a liderança em tecnologia e foi pioneira na primeira rota de tecnologia de amplificadores de fibra do mundo. O IPG estava na área de lasers de fibra. Sente-se firmemente no trono do domínio global.

 

Figura: Processo de integração da cadeia industrial do IPG (fonte de dados: compilação de informações públicas)

Actualmente, as empresas nacionais de laser, que estão presas numa “guerra de preços”, entraram na fase de “integração vertical”. Integrar verticalmente a cadeia industrial a montante e realizar a autoprodução de componentes essenciais, aumentando assim a voz dos produtos no mercado.

Em 2022, à medida que a “guerra de preços” se tornar cada vez mais grave, o processo de localização dos dispositivos principais será totalmente acelerado. Vários fabricantes de laser fizeram avanços na tecnologia de laser dopado com itérbio de campo de modo grande de revestimento duplo (revestimento triplo); a taxa de fabricação própria de componentes passivos aumentou significativamente; alternativas domésticas como isoladores, colimadores, combinadores, acopladores e grades de fibra estão se tornando cada vez mais populares. Maduro. Empresas líderes como Raycus e Chuangxin adotaram a rota de integração vertical, profundamente engajadas em lasers de fibra, e gradualmente alcançaram o controle independente de componentes por meio de maior pesquisa e desenvolvimento de tecnologia e fusões e aquisições.

Quando a “guerra” que durou muitos anos acabou, o processo de integração da cadeia industrial das empresas líderes acelerou e, ao mesmo tempo, as pequenas e médias empresas perceberam uma concorrência diferenciada em soluções customizadas. Em 2023, a tendência de guerra de preços na indústria de laser enfraqueceu e a lucratividade das empresas de laser aumentou significativamente. A Raycus Laser obteve um lucro líquido de 112 milhões de yuans no primeiro semestre de 2023, um aumento de 412,25%, e finalmente emergiu da sombra da “guerra de preços”.

O representante típico de outro caminho de desenvolvimento de “integração oblíqua” é o Grupo TRUMPF. O Grupo TRUMPF começou como uma empresa de máquinas-ferramenta. O negócio de laser no início era principalmente lasers de dióxido de carbono. Mais tarde, adquiriu a HüTTINGER (1990), a HAAS Laser Co., Ltd. (1991), a Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) e expandiu seu negócio de laser de estado sólido. No negócio de máquinas de corte a laser e água, o primeiro laser de disco experimental foi lançado em 1999 e desde então ocupou firmemente a posição dominante no mercado de discos. Em 2008, a TRUMPF adquiriu a SPI, que tinha conseguido competir com a IPG, por US$ 48,9 milhões, trazendo lasers de fibra para o seu território de negócios. Também fez movimentos frequentes no campo dos lasers ultrarrápidos. Adquiriu sucessivamente os fabricantes de laser de pulso ultracurto Amphos (2018) e Active Fiber Systems GmbH (2022) e continua a preencher a lacuna no layout de tecnologias de laser ultrarrápido, como discos, placas e amplificação de fibra. "quebra-cabeça". Além do layout horizontal de vários produtos laser, como lasers de disco, lasers de dióxido de carbono e lasers de fibra, o Grupo TRUMPF também tem um bom desempenho na integração vertical da cadeia industrial. Ela também fornece produtos completos de equipamentos de máquinas para empresas downstream e também tem uma vantagem competitiva na área de máquinas-ferramentas.

 

Figura: Processo de integração da cadeia industrial do Grupo TRUMPF (fonte de dados: compilação de informações públicas)

Esse caminho permite a autoprodução vertical de toda a linha, desde os componentes principais até o equipamento completo, estabelece horizontalmente produtos laser multitécnicos e continua a expandir os limites do produto. A Han's Laser e a Huagong Technology, empresas nacionais líderes na área de laser, estão seguindo o mesmo caminho, ocupando o primeiro e o segundo lugar entre os fabricantes nacionais em receita operacional durante todo o ano.

A indefinição dos limites a montante e a jusante é uma característica típica da indústria de laser. Devido à unitização e modularização da tecnologia, o limite de entrada não é alto. Com fundação própria e incentivo de capital, não existem muitos fabricantes nacionais capazes de “abrir novos territórios” em diferentes caminhos. Raramente visto. Nos últimos anos, outros fabricantes nacionais reforçaram gradualmente as suas capacidades de integração e gradualmente confundiram os limites da cadeia industrial. As relações originais da cadeia de abastecimento a montante e a jusante evoluíram gradualmente para concorrentes, com concorrência feroz em todos os elos.

A concorrência de alta pressão amadureceu rapidamente a indústria de laser da China, criando um “tigre” que não tem medo de rivais estrangeiros e avançando rapidamente no processo de localização. No entanto, também criou uma situação de “vida ou morte” de excessivas “guerras de preços” e concorrência homogénea. situação. As empresas chinesas de laser ganharam uma posição firme ao confiar em “rolos”. O que eles farão no futuro?

3. Duas prescrições: Apresentar novas tecnologias e explorar mercados estrangeiros

Contando com a inovação tecnológica, podemos resolver o problema de ter que sangrar dinheiro para substituir o mercado por preços baixos; contando com as exportações de laser, podemos resolver o problema da acirrada concorrência no mercado interno.

As empresas chinesas de laser lutaram para alcançar os líderes estrangeiros no passado. No contexto da aposta na substituição nacional, todos os grandes surtos no mercado de bicicletas são liderados por empresas estrangeiras, com marcas locais a acompanharem rapidamente no espaço de 1 a 2 anos e a substituir produtos e aplicações nacionais depois de maduros. Actualmente, ainda existe um fenómeno de empresas estrangeiras assumindo a liderança na implantação de aplicações em indústrias emergentes a jusante, enquanto os produtos nacionais continuam a promover a substituição.

A “substituição” não deve parar na busca pela “substituição”. No momento em que a indústria de laser da China está em plena transformação, a lacuna entre as principais tecnologias de laser dos fabricantes nacionais e os países estrangeiros está gradualmente diminuindo. É precisamente implantar proativamente novas tecnologias e procurar ultrapassar nas curvas, para se livrar de “usar o bom timing para o destino preço por volume”.

No geral, o layout das novas tecnologias exige a identificação do próximo mercado da indústria. O processamento a laser passou por uma era de corte dominada pelo corte de chapas metálicas e por uma era de soldagem catalisada pelo novo boom energético. O próximo ciclo da indústria poderá fazer a transição para campos de microprocessamento, como pan-semicondutores, e os lasers e equipamentos a laser correspondentes liberarão a demanda em grande escala. O “ponto de partida” da indústria também fará a transição da “competição de 10.000 watts” original de lasers contínuos de alta potência para a “competição ultrarrápida” de lasers de pulso ultracurto.

Olhando especificamente para áreas mais subdivididas, podemos concentrar-nos nos avanços em novas áreas de aplicação de “0 a 1″ durante o novo ciclo tecnológico. Por exemplo, espera-se que a taxa de penetração das células de perovskita atinja 31% após 2025. No entanto, o equipamento laser original não pode atender aos requisitos de precisão de processamento das células de perovskita. As empresas de laser precisam implantar novos equipamentos de laser com antecedência para obter controle independente da tecnologia principal. , melhorar a margem de lucro bruto dos equipamentos e conquistar rapidamente o mercado futuro. Além disso, cenários de aplicação promissores, como armazenamento de energia, assistência médica, indústrias de displays e semicondutores (decolagem de laser, recozimento a laser, transferência de massa), “fabricação de IA + laser”, etc., também merecem foco.

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e dos produtos laser domésticos, espera-se que o laser se torne um cartão de visita para as empresas chinesas irem para o exterior. 2023 é o “primeiro ano” para os lasers irem para o exterior. Enfrentando os enormes mercados estrangeiros que precisam urgentemente de avançar, os equipamentos a laser seguirão os fabricantes de aplicações de terminais a jusante para irem para o exterior, especialmente a indústria automobilística de baterias de lítio e novas energias “líderes” da China, o que proporcionará oportunidades para a exportação de equipamentos a laser. O mar traz oportunidades históricas.

Atualmente, ir para o exterior tornou-se um consenso da indústria e as principais empresas começaram a tomar medidas para expandir ativamente o layout no exterior. No ano passado, a Han's Laser anunciou que planeja investir US$ 60 milhões para estabelecer uma subsidiária “Green Energy Industry Development Co., Ltd.” nos Estados Unidos para explorar o mercado norte-americano; A Lianying estabeleceu uma subsidiária na Alemanha para explorar o mercado europeu e atualmente tem cooperado com várias fábricas europeias de baterias. Realizaremos intercâmbios técnicos com OEMs; A Haimixing também se concentrará na exploração de mercados estrangeiros por meio de projetos de expansão no exterior de fábricas de baterias e fabricantes de veículos nacionais e estrangeiros.

A vantagem de preço é o “trunfo” para as empresas chinesas de laser irem para o exterior. O equipamento laser doméstico tem vantagens óbvias de preço. Após a localização dos lasers e dos componentes principais, o custo dos equipamentos a laser caiu significativamente e a concorrência acirrada também reduziu os preços. A Ásia-Pacífico e a Europa tornaram-se os principais destinos das exportações de laser. Depois de irem para o exterior, os fabricantes nacionais poderão concluir transações a preços superiores às cotações locais, aumentando enormemente os lucros.

No entanto, a proporção atual das exportações de produtos a laser no valor de produção da indústria de laser da China ainda é baixa, e ir para o exterior enfrentará problemas como efeito de marca insuficiente e fraca capacidade de serviço de localização. Ainda é um caminho longo e difícil para realmente “avançar”.

 

A história do desenvolvimento do laser na China é uma história de luta cruel baseada na lei da selva.

Nos últimos dez anos, as empresas de laser experimentaram o batismo da “competição de 10.000 watts” e da “guerra de preços” e criaram uma “vanguarda” que pode competir com marcas estrangeiras no mercado interno. Os próximos dez anos serão um momento crítico para os lasers domésticos passarem de um “mercado sangrento” para a inovação tecnológica, e da substituição doméstica para o mercado internacional. Somente percorrendo bem esse caminho a indústria chinesa de laser poderá realizar sua transformação de “seguir e correr ao lado” para um salto de “liderança”.

 


Horário da postagem: 23 de outubro de 2023