Saga þróunar leysigeisla í Kína: Á hvað getum við treyst til að komast lengra?

Það eru liðin meira en 60 ár síðan fyrsti „geislinn af samfelldu ljósi“ var myndaður í rannsóknarstofu í Kaliforníu árið 1960. Eins og uppfinningamaður leysigeislans, T. H. Maiman, sagði: „Leysir er lausn í leit að vandamáli.“ Leysir, sem verkfæri, er smám saman að ryðja sér til rúms á mörgum sviðum eins og iðnaðarvinnslu, ljósleiðarasamskiptum og gagnavinnslu.

Kínversk leysigeislafyrirtæki, þekkt sem „Konungar innblástursins“, reiða sig á „verð miðað við magn“ til að ná markaðshlutdeild, en þau greiða verðið fyrir lækkandi hagnað.

Innlendi markaðurinn hefur orðið fyrir mikilli samkeppni og leysigeislafyrirtæki hafa snúið sér út á við og lagt af stað í leit að „nýrri heimsálfu“ fyrir kínverska leysigeisla. Árið 2023 hóf China Laser formlega „fyrsta árið sitt erlendis“. Á München-alþjóðlegu ljósasýningunni í Þýskalandi í lok júní á þessu ári komu meira en 220 kínversk fyrirtæki fram í hóp, sem gerir það að landinu með flesta sýnendur, fyrir utan Þýskaland sem er gestgjafi.

Hefur báturinn farið yfir Tíu þúsund fjöllin? Hvernig getur China Laser treyst á „rúmmál“ til að standast og á hvað ætti það að treysta til að komast lengra?

1. Frá „gullna áratugnum“ til „blóðandi markaðarins“

Sem fulltrúi nýrrar tækni hófust rannsóknir á innlendum leysigeirum ekki of seint, nánast á sama tíma og alþjóðlegar rannsóknir. Fyrsti leysigeirinn í heiminum kom á markað árið 1960. Næstum á sama tíma, í ágúst 1961, fæddist fyrsti leysigeirinn í Kína við sjónfræði- og vélfræðistofnun Kínversku vísindaakademíunnar í Changchun.

Eftir það voru stórfyrirtæki sem framleiddu leysigeislatæki stofnuð hvert á fætur öðru um allan heim. Á fyrsta áratug sögu leysigeislanna fæddust Bystronic og Coherent. Á áttunda áratugnum voru II-VI og Prima stofnuð hvert á fætur öðru. TRUMPF, leiðandi í vélaiðnaði, hóf einnig starfsemi árið 1977. Eftir að hafa komið með CO₂-leysigeisla heim frá heimsókn sinni til Bandaríkjanna árið 2016, hófst leysigeislastarfsemi TRUMPF.

Kínversk leysigeislafyrirtæki hófu starfsemi sína tiltölulega seint á braut iðnvæðingar. Han's Laser var stofnað árið 1993, Huagong Technology var stofnað árið 1999, Chuangxin Laser var stofnað árið 2004, JPT var stofnað árið 2006 og Raycus Laser var stofnað árið 2007. Þessi ungu leysigeislafyrirtæki hafa ekki forskot á að vera fyrstur en hafa skriðþunga til að slá til síðar.

 

Á síðustu 10 árum hefur kínverskur leysigeisli upplifað „gullna áratuginn“ og „innlend skipti“ eru í fullum gangi. Frá 2012 til 2022 mun samsettur árlegur vöxtur leysigeislavinnslubúnaðariðnaðar landsins fara yfir 10% og framleiðslugildið mun ná 86,2 milljörðum júana árið 2022.

Á síðustu fimm árum hefur markaðurinn fyrir ljósleiðaralasera ört aukið innlenda notkun á þeim hraða sem sjá má með berum augum. Markaðshlutdeild innlendra ljósleiðaralasera hefur aukist úr innan við 40% í næstum 70% á fimm árum. Markaðshlutdeild American IPG, leiðandi ljósleiðaralaserans, í Kína hefur lækkað verulega úr 53% árið 2017 í 28% árið 2022.

 

Mynd: Samkeppnislandslag á ljósleiðaralasermarkaði í Kína frá 2018 til 2022 (gagnaheimild: Þróunarskýrsla Kína um leysigeislaiðnað)

Að ógleymdum lágorkumarkaðnum, sem hefur í raun náð innlendum staðgengli. Miðað við „10.000 watta samkeppnina“ á háorkumarkaðnum keppa innlendir framleiðendur hver við annan og sýna fram á „hraða Kína“ til fulls. Það tók IPG 13 ár frá útgáfu fyrsta 10 watta iðnaðargráðu trefjaleysisins í heiminum árið 1996 þar til fyrsta 10.000 watta trefjaleysirinn kom á markað, en það tók Raycus Laser aðeins 5 ár að fara úr 10 vöttum í 10.000 vött.

Í 10.000 watta samkeppninni hafa innlendir framleiðendur tekið þátt í baráttunni hver á fætur öðrum og staðfærslan er að þróast ógnvekjandi hratt. Nú á dögum eru 10.000 wött ekki lengur nýtt hugtak, heldur miði fyrir fyrirtæki til að komast inn í samfellda leysigeislahringinn. Fyrir þremur árum, þegar Chuangxin Laser sýndi 25.000 watta trefjaleysir sinn á Shanghai Munich Light Expo, olli það umferðarteppu. Hins vegar hefur „10.000 watt“ orðið staðallinn fyrir fyrirtæki á ýmsum leysigeislasýningum á þessu ári, og jafnvel 30.000 watta, 60.000 watta merkið virðist einnig algengt. Í byrjun september á þessu ári kynntu Pentium og Chuangxin fyrstu 85.000 watta leysigeislaskurðarvélina í heimi og slógu þar með aftur met í leysigeislaafli.

Á þessum tímapunkti er 10.000 watta samkeppnin á enda. Laserskurðarvélar hafa alveg komið í stað hefðbundinna vinnsluaðferða eins og plasma- og logskurðar á sviði miðlungs- og þykkra platna. Aukin leysirafl mun ekki lengur stuðla verulega að skurðarhagkvæmni, heldur mun það auka kostnað og orkunotkun.

 

Mynd: Breytingar á nettóvöxtum leysigeislafyrirtækja frá 2014 til 2022 (gagnaheimild: Wind)

Þótt 10.000 watta samkeppnin hafi verið algjör sigur, þá olli hörð „verðstríðið“ einnig sársaukafullu höggi fyrir leysigeirann. Það tók aðeins 5 ár fyrir innlenda markaðshlutdeild trefjaleysirs að brjótast í gegn, og það tók aðeins 5 ár fyrir trefjaleysigeirann að fara úr miklum hagnaði í lítinn hagnað. Á síðustu fimm árum hafa verðlækkunaraðferðir verið mikilvæg leið fyrir leiðandi innlend fyrirtæki til að auka markaðshlutdeild. Innlendir leysir hafa „skipt verð fyrir magn“ og flætt inn á markaðinn til að keppa við erlenda framleiðendur, og „verðstríðið“ hefur smám saman stigmagnast.

10.000 watta trefjalaser seldist fyrir allt að 2 milljónir júana árið 2017. Árið 2021 höfðu innlendir framleiðendur lækkað verðið niður í 400.000 júan. Þökk sé miklum verðforskoti jafnaði markaðshlutdeild Raycus Laser IPG í fyrsta skipti á þriðja ársfjórðungi 2021 og náði þar með sögulegu byltingarkenndu í innlendum staðgenglum.

Þegar innlend leysigeislafyrirtæki halda áfram að aukast árið 2022 hafa leysigeislaframleiðendur farið inn í „innviðastig“ samkeppninnar sín á milli. Helsta vígvöllurinn í verðstríði leysigeisla hefur færst frá 1-3 kW lágorkuafurðaflokknum yfir í 6-50 kW háorkuafurðaflokkinn og fyrirtæki keppast um að þróa öflugri trefjaleysigeisla. Verðmiðar, þjónustumiðar og sumir innlendir framleiðendur hófu jafnvel „núll útborgunaráætlun“ þar sem búnaður var afhentur ókeypis til framleiðenda í framhaldsstigi til prófunar og samkeppnin varð hörð.

Í lok „veltingarinnar“ biðu sveitt leysigeislafyrirtæki ekki eftir góðri uppskeru. Árið 2022 mun verð á trefjaleysirum á kínverska markaðnum lækka um 40-80% á milli ára. Innlent verð á sumum vörum hefur lækkað niður í einn tíunda af innfluttum verðum. Fyrirtæki reiða sig aðallega á að auka sendingar til að viðhalda hagnaðarframlegð. Innlendi trefjaleysirisinn Raycus hefur upplifað verulega aukningu í sendingum á milli ára, en rekstrartekjur hans lækkuðu um 6,48% á milli ára og hagnaður hans lækkaði um meira en 90% á milli ára. Flestir innlendir framleiðendur sem eru aðalstarfsemi leysigeisla munu sjá mikinn hagnað árið 2022, sem lækkar.

 

Mynd: Þróun „verðstríðs“ á sviði leysigeisla (gagnaheimild: tekið saman úr opinberum upplýsingum)

Þótt leiðandi erlend fyrirtæki hafi orðið fyrir áföllum í „verðstríði“ á kínverska markaðnum, sem treysta á djúpar undirstöður sínar, hefur afkoma þeirra ekki versnað heldur aukist.

Vegna einokunar TRUMPF Group á ljósgjafafyrirtæki hollenska tæknifyrirtækisins ASML fyrir EUV-litografíuvélar jókst pantanamagn þess á fjárhagsárinu 2022 úr 3,9 milljörðum evra á sama tímabili í fyrra í 5,6 milljarða evra, sem er veruleg 42% aukning frá fyrra ári. Sala Gaoyi á fjárhagsárinu 2022 eftir yfirtöku Guanglian jókst um 7% á milli ára og pantanamagnið náði 4,32 milljörðum Bandaríkjadala, sem er 29% aukning frá fyrra ári. Afkoman fór fram úr væntingum fjórða ársfjórðunginn í röð.

Eftir að hafa tapað fótfestu á kínverska markaðnum, stærsta markaðnum fyrir leysigeislavinnslu, geta erlend fyrirtæki samt sem áður náð metárangri. Hvað getum við lært af þróunarferli leiðandi alþjóðlegra fyrirtækja á sviði leysigeisla?

2. „Lóðrétt samþætting“ vs. „Ská samþætting“

Reyndar, áður en innlendur markaður nær 10.000 vöttum og hefst „verðstríð“, hafa leiðandi erlend fyrirtæki lokið lotu innleiðingar á undan áætlun. Hins vegar er það sem þau „rúlluðu“ ekki verðið, heldur vöruhönnunin, og þau hafa hafið samþættingu iðnaðarkeðjunnar með sameiningum og yfirtökum.

Á sviði leysigeislavinnslu hafa leiðandi alþjóðleg fyrirtæki farið tvær mismunandi leiðir: á leiðinni að lóðréttri samþættingu í kringum eina vöruframleiðslukeðju er IPG skrefi á undan; á meðan fyrirtækin sem TRUMPF og Coherent standa fyrir hafa valið „ská samþætting“ sem þýðir lóðrétta samþættingu og lárétta útvíkkun landsvæðis „með báðum höndum.“ Fyrirtækin þrjú hafa hver um sig hafið sín eigin tímabil, þ.e. ljósleiðaratímabilið sem IPG stendur fyrir, diskatímabilið sem TRUMPF stendur fyrir og gastímabilið (þar með talið excimer) sem Coherent stendur fyrir.

IPG er ráðandi á markaðnum með trefjalasera. Frá skráningu þess árið 2006, fyrir utan fjármálakreppuna árið 2008, hafa rekstrartekjur og hagnaður haldist á háu stigi. Frá árinu 2008 hefur IPG keypt fjölda framleiðenda með tækjatækni eins og ljósleiðaraeinangrara, ljósleiðaratengilslur, trefjarristar og ljósleiðaraeiningar, þar á meðal Photonics Innovations, JPSA, Möbius Photonics og Menara Networks, til að framkvæma lóðrétta samþættingu við uppstreymi trefjalaseraiðnaðarkeðjunnar.

Árið 2010 var lóðréttri samþættingu IPG að mestu lokið. Fyrirtækið náði næstum 100% eigin framleiðslugetu á kjarnaíhlutum, sem var töluvert á undan samkeppnisaðilum sínum. Þar að auki tók það forystu í tækni og var brautryðjandi í fyrstu tækni í heimi fyrir ljósleiðaramagnara. IPG var á sviði ljósleiðaralasera. Sat traustlega á hásæti alþjóðlegrar yfirráða.

 

Mynd: Samþættingarferli IPG-iðnaðarkeðjunnar (gagnaheimild: samantekt opinberra upplýsinga)

Eins og er hafa innlend leysigeislafyrirtæki, sem eru föst í „verðstríð“, komist inn í „lóðrétta samþættingarstigið“. Þau samþætta iðnaðarkeðjuna lóðrétt uppstreymis og framleiða kjarnaíhluti sjálf og auka þannig markaðshlutdeild vara sinnar.

Árið 2022, þegar „verðstríðið“ verður sífellt alvarlegra, mun staðfæringarferli kjarnatækja hraðast til fulls. Nokkrir leysigeislaframleiðendur hafa náð byltingarkenndum árangri í tvöfaldri (þrefaldri) ytterbíum-dópuðu leysigeislatækni fyrir stóra stillingu; hlutfall sjálfsframleiddra óvirkra íhluta hefur aukist verulega; innlendir valkostir eins og einangrarar, kollimatorar, sameinarar, tengi og trefjagrindur eru að verða sífellt vinsælli. Þroskaður. Leiðandi fyrirtæki eins og Raycus og Chuangxin hafa tekið upp lóðrétta samþættingarleiðina, tekið djúpan þátt í trefjaleysirum og smám saman náð sjálfstæðri stjórn á íhlutum með aukinni tæknirannsóknum og þróun og sameiningum og yfirtökum.

Þegar „stríðið“ sem hefur staðið yfir í mörg ár hefur brunnið út hefur samþættingarferlið í iðnaðarkeðjunni hjá leiðandi fyrirtækjum hraðað sér og á sama tíma hafa lítil og meðalstór fyrirtæki áttað sig á mismunandi samkeppni í sérsniðnum lausnum. Árið 2023 hefur verðstríðsþróunin í leysigeiranum veikst og arðsemi leysigeirfyrirtækja hefur aukist verulega. Raycus Laser náði 112 milljónum júana hagnaði á fyrri helmingi ársins 2023, sem er 412,25% aukning, og kom loksins úr skugga „verðstríðsins“.

Dæmigert dæmi um aðra þróunarleið „skásamþættingar“ er TRUMPF Group. TRUMPF Group hóf starfsemi sína sem vélaverkfærafyrirtæki. Í upphafi einbeitti fyrirtækið sér aðallega að koltvísýringslaserum. Síðar keypti það HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992) og stækkaði viðskipti sín með fastfasalasera. Í leysigeisla- og vatnsskurðarvélaiðnaðinum var fyrsti tilraunadiskulaserinn settur á markað árið 1999 og hefur síðan þá verið traustur í stöðu á diskamarkaðnum. Árið 2008 keypti TRUMPF SPI, sem hafði getað keppt við IPG, fyrir 48,9 milljónir Bandaríkjadala, sem færði trefjalasera inn á viðskiptasvið sitt. Það hefur einnig gert tíðar breytingar á sviði ofurhraðra leysigeisla. Það hefur ítrekað keypt framleiðendur ultrashort púls leysigeisla Amphos (2018) og Active Fiber Systems GmbH (2022) og heldur áfram að fylla skarðið í uppsetningu ultrashort leysigeislatækni eins og diska, hellna og trefjamagnara. „Púsluspil“. Auk láréttrar uppsetningar á ýmsum leysigeislavörum eins og diskaleysirum, koltvísýringsleysirum og trefjaleysirum, stendur TRUMPF Group sig einnig vel í lóðréttri samþættingu iðnaðarkeðjunnar. Það býður einnig upp á heildarvélarbúnað til fyrirtækja í framleiðsluferlinu og hefur einnig samkeppnisforskot á sviði vélaverkfæra.

 

Mynd: Samþættingarferli iðnaðarkeðju TRUMPF samstæðunnar (gagnaheimild: samantekt opinberra upplýsinga)

Þessi leið gerir kleift að framleiða alla línuna lóðrétt sjálfstætt, allt frá kjarnahlutum til heildstæðs búnaðar, leggur fram fjölþættar leysigeislavörur lárétt og heldur áfram að víkka út vörumörk. Han's Laser og Huagong Technology, leiðandi innlend fyrirtæki á sviði leysigeisla, fylgja sömu leið og eru í fyrsta og öðru sæti meðal innlendra framleiðenda hvað varðar rekstrartekjur allt árið um kring.

Óskýr mörk uppstreymis og niðurstreymis eru dæmigert fyrir leysigeirann. Vegna eininga- og mátvæðingar tækni er aðgangsþröskuldurinn ekki hár. Með eigin grunni og fjármagnshvatningu eru ekki margir innlendir framleiðendur færir um að „opna ný landsvæði“ á mismunandi brautum. Sjaldgæft. Á undanförnum árum hafa aðrir innlendir framleiðendur smám saman styrkt samþættingargetu sína og smám saman óskýrt mörk iðnaðarkeðjunnar. Upprunalegu tengslin milli uppstreymis og niðurstreymis framboðskeðjunnar hafa smám saman þróast í samkeppni, með hörðum samkeppnisþáttum í öllum hlekkjum.

Mikil samkeppni hefur ört þroskað kínverska leysigeirann og skapað „tígrisdýr“ sem hræðist ekki erlenda keppinauta og efla staðfæringarferlið hratt. Hins vegar hefur hún einnig skapað „lífs- og dauðaástand“ með óhóflegum „verðstríðum“ og einsleitri samkeppni. Kínversk leysigeirfyrirtæki hafa náð fótfestu með því að reiða sig á „rúllur“. Hvað munu þau gera í framtíðinni?

3. Tvær forskriftir: Að kynna nýja tækni og kanna erlenda markaði

Með því að treysta á tækninýjungar getum við leyst vandamálið með því að þurfa að blæða peningum til að koma í stað markaðarins með lágu verði; með því að treysta á útflutning leysigeisla getum við leyst vandamálið með hörðu samkeppninni á innlendum markaði.

Kínversk leysigeislafyrirtæki hafa átt erfitt með að ná í við erlenda leiðtoga áður fyrr. Í samhengi við áherslu á innlendar staðgöngur eru allar helstu markaðsbreytingar undir forystu erlendra fyrirtækja, þar sem innlend vörumerki fylgja fljótt eftir innan 1-2 ára og skipta út innlendum vörum og forritum eftir að þau eru fullþroskuð. Eins og er er enn fyrirbæri þar sem erlend fyrirtæki taka forystu í að innleiða forrit í vaxandi atvinnugreinum, á meðan innlendar vörur halda áfram að stuðla að staðgöngu.

„Staðgengi“ ætti ekki að enda við leit að „skipta út“. Nú þegar kínverski leysigeirinn er í miðju umbreytinga er bilið á milli lykilleysigeislatækni innlendra framleiðenda og erlendra ríkja smám saman að minnka. Það er einmitt mikilvægt að taka virkan þátt í að innleiða nýja tækni og reyna að ná fram úr í beygjum til að losna við „notkun örlaga“.

Í heildina krefst uppbygging nýrrar tækni þess að finna næstu útrásarmöguleika í greininni. Leysivinnsla hefur gengið í gegnum tímabil þar sem skurður hefur einkennst af plötuskurði og tímabil þar sem suðu hefur verið hvatað til af nýrri orkuuppsveiflu. Næsta iðnaðarhringrás gæti færst yfir í örvinnslusvið eins og pan-hálfleiðara, og samsvarandi leysir og leysibúnaður mun skapa mikla eftirspurn. „Samkeppnispunktur“ greinarinnar mun einnig færast frá upprunalegu „10.000 watta samkeppninni“ frá öflugum samfelldum leysir yfir í „öfgahraða samkeppni“ frá öfgastuttum púlsleysir.

Ef við skoðum sérstaklega undirgreindari svið getum við einbeitt okkur að byltingarkenndum framförum á nýjum notkunarsviðum frá „0 til 1“ á meðan nýja tæknihringrásin stendur yfir. Til dæmis er gert ráð fyrir að innrásarhraði perovskítfrumna nái 31% eftir 2025. Hins vegar geta upprunalegir leysigeislar ekki uppfyllt kröfur um nákvæmni vinnslu perovskítfrumna. Leysifyrirtæki þurfa að koma nýjum leysigeislabúnaði á fót fyrirfram til að ná sjálfstæðri stjórn á kjarnatækninni, bæta hagnaðarframlegð búnaðarins og ná fljótt tökum á framtíðarmarkaði. Að auki verðskulda efnileg notkunarsvið eins og orkugeymsla, læknisfræði, skjáframleiðsla og hálfleiðaraiðnaður (leysigeislalyfting, leysigeislaglæðing, massaflutningur), „gervigreind + leysigeislaframleiðsla“ o.s.frv. einnig athygli.

Með sífelldri þróun innlendrar leysitækni og vara er búist við að leysir verði nafnspjald kínverskra fyrirtækja sem sækja út á markaðinn. Árið 2023 verður „fyrsta árið“ fyrir leysigeisla til útlanda. Frammi fyrir gríðarlegum erlendum mörkuðum sem þurfa brýnt að komast á legg mun leysigeislabúnaður fylgja í kjölfar framleiðenda neðri markaða til útlanda, sérstaklega kínverski „langleiðandi“ litíumrafhlöðuiðnaðurinn og nýrrar orkuframleiðslu bílaiðnaðarins, sem mun skapa tækifæri til útflutnings á leysigeislabúnaði. Hafið færir með sér söguleg tækifæri.

Eins og er hefur orðið samstaða í greininni um að fara erlendis og lykilfyrirtæki hafa hafið aðgerðir til að auka virkan starfsemi sína erlendis. Á síðasta ári tilkynnti Han's Laser að það hyggist fjárfesta 60 milljónir Bandaríkjadala til að stofna dótturfélagið „Green Energy Industry Development Co., Ltd.“ í Bandaríkjunum til að kanna bandaríska markaðinn; Lianying hefur stofnað dótturfélag í Þýskalandi til að kanna evrópskan markað og hefur nú þegar unnið með fjölda evrópskra rafhlöðuverksmiðja. Við munum eiga tæknileg samskipti við OEM-framleiðendur; Haimixing mun einnig einbeita sér að því að kanna erlenda markaði með erlendum stækkunarverkefnum innlendra og erlendra rafhlöðuverksmiðja og bílaframleiðenda.

Verðforskot er „trumpkort“ kínverskra leysigeislafyrirtækja til að fara erlendis. Innlendir leysigeislatæki hafa augljósa verðforskot. Eftir að leysigeislar og kjarnaíhlutir komu til landsins hefur kostnaður við leysigeislabúnað lækkað verulega og hörð samkeppni hefur einnig lækkað verð. Asíu-Kyrrahafssvæðið og Evrópa eru orðin helstu áfangastaðir fyrir útflutning á leysigeislum. Eftir að hafa farið erlendis munu innlendir framleiðendur geta lokið viðskiptum á hærra verði en staðbundin tilboð, sem eykur hagnaðinn til muna.

Hins vegar er hlutfall útflutnings á leysigeislum af framleiðsluverðmæti kínverska leysigeislaiðnaðarins enn lágt og flutningur til útlanda mun standa frammi fyrir vandamálum eins og ófullnægjandi vörumerkjaáhrifum og veikri staðfæringargetu. Það er enn löng og erfið leið til að „komast virkilega áfram“.

 

Þróunarsaga leysigeisla í Kína er saga grimmrar baráttu byggða á frumskógarlögum.

Á síðustu tíu árum hafa leysigeirarfyrirtæki upplifað skírn „10.000 watta samkeppninnar“ og „verðstríðsins“ og skapað „framvarðarsveit“ sem getur keppt við erlend vörumerki á innlendum markaði. Næstu tíu árin verða mikilvægur tími fyrir innlenda leysigeislagreiningar til að færast frá „blæðandi markaði“ yfir í tækninýjungar og frá innlendum staðgöngum yfir í alþjóðlegan markað. Aðeins með því að feta þessa leið vel getur kínverski leysigeirinn náð umbreytingu sinni frá því að „fylgja og keyra með“ í „leiðandi“ stökk.

 


Birtingartími: 23. október 2023