中国におけるレーザー開発の歴史: さらに前進するには何を頼りにすればよいでしょうか?

1960 年にカリフォルニアの研究所で最初の「コヒーレント光ビーム」が生成されてから 60 年以上が経過しました。レーザーの発明者である TH マイマンは、「レーザーは問題を探索するための解決策です」と述べました。レーザーは、ツールとして、産業加工、光通信、データコンピューティングなどの多くの分野に徐々に浸透しています。

「革命の王」として知られる中国のレーザー企業は、市場シェアを獲得するために「量に応じた価格」に依存しているが、利益の減少という代償を支払っている。

国内市場は熾烈な競争に陥り、レーザー企業は国外に目を向け、中国製レーザーの「新大陸」を求めて出航した。 2023年、チャイナレーザーは正式に「海外進出元年」をスタートした。今年6月末にドイツで開催されたミュンヘン国際光博覧会では、220社以上の中国企業が団体出展し、開催国であるドイツを除けば最も出展者数が多い国となった。

船は一万山を越えましたか?チャイナレーザーはどのようにして「量」に頼って堅実でいられるのか、さらに前進するには何に頼るべきなのでしょうか?

1.「黄金の10年」から「出血市場」へ

新興技術の代表として、国内のレーザー産業の研究は遅くなく始まり、国際的な研究とほぼ同時に始まりました。世界初のレーザーは 1960 年に誕生しました。それとほぼ同時に、1961 年 8 月に、中国初のレーザーが中国科学院の長春光学機械研究所で誕生しました。

その後、世界的に大規模なレーザー装置会社が次々と設立されました。レーザーの歴史の最初の 10 年間に、Bystronic と Coherent が誕生しました。 1970年代までに、II-VI、Primaが相次いで設立されました。工作機械のリーダーであるTRUMPF社も1977年に創業しました。2016年に訪米した際にCO₂レーザーを持ち帰ってから、TRUMPF社のレーザー事業が始まりました。

工業化の軌道において、中国のレーザー企業は比較的遅れてスタートしました。 Han's Laser は 1993 年に設立され、Huagong Technology は 1999 年に設立され、Chuangxin Laser は 2004 年に設立され、JPT は 2006 年に設立され、Raycus Laser は 2007 年に設立されました。これらの若いレーザー会社には先行者利益はありませんが、後で攻撃する勢いを持っています。

 

過去 10 年間、中国製レーザーは「黄金の 10 年」を経験し、「国産レーザーの代替」が本格化しています。 2012年から2022年まで、我が国のレーザー加工装置産業の年平均成長率は10%を超え、生産額は2022年までに862億元に達する見込みです。

過去 5 年間で、ファイバーレーザー市場は目に見えるスピードで急速に国内代替を促進しました。国内のファイバーレーザーの市場シェアは、5 年間で 40% 未満から 70% 近くまで増加しました。ファイバーレーザー大手である米国IPGの中国における市場シェアは、2017年の53%から2022年には28%に急落した。

 

図:2018年から2022年までの中国のファイバーレーザー市場の競争状況(データ出典:中国レーザー産業発展報告書)

低電力市場については言及する必要はありませんが、低電力市場は基本的に国内代替を達成しています。ハイパワー市場の「1万ワット競争」を見ると、国内メーカーがしのぎを削り、「チャイナスピード」を遺憾なく発揮している。 IPG が 1996 年に世界初の 10 ワット産業グレードのファイバー レーザーをリリースしてから最初の 10,000 ワットのファイバー レーザーをリリースするまでに 13 年かかりましたが、Raycus レーザーの出力が 10 ワットから 10,000 ワットになるまでにはわずか 5 年しかかかりませんでした。ワット。

1万ワット競争では国内メーカーも続々と参戦し、国産化が急速に進んでいる。現在、10,000 ワットはもはや新しい用語ではなく、企業が連続レーザーの輪に参入するための切符です。 3 年前、Chuangxin Laser が上海ミュンヘン光博覧会で 25,000 ワットのファイバー レーザーを展示したとき、交通渋滞が発生しました。しかし、今年のさまざまなレーザー展示会では、「10,000ワット」が企業の標準となり、30,000ワット、60,000ワットのラベルも当たり前になっているようです。今年9月初旬、PentiumとChuangxinは世界初の85,000ワットのレーザー切断機を発売し、レーザーワット数の記録を再び破った。

この時点で、10,000ワットの競争は終了しました。レーザー切断機は、中厚板切断の分野において、プラズマ切断や火炎切断などの従来の加工方法を完全に置き換えました。レーザー出力を増加しても切断効率にはあまり寄与しなくなり、コストとエネルギー消費量が増加します。 。

 

図: 2014 年から 2022 年までのレーザー企業の純金利の変化 (データ出典: Wind)

10,000ワットの競争は完全な勝利でしたが、熾烈な「価格戦争」もレーザー業界に痛手となりました。ファイバー レーザーの国内シェアが突破されるまでにわずか 5 年しかかかりませんでした。また、ファイバー レーザー業界が巨額の利益を得るまでにわずか 5 年しかかかりませんでした。過去 5 年間、値下げ戦略は国内の大手企業にとって市場シェアを拡大​​するための重要な手段でした。国産レーザーは「量に見合った価格」で海外メーカーと競争するために市場に流入し、「価格戦争」は徐々に激化している。

1万ワットのファイバーレーザーは2017年に最高200万元で販売されたが、2021年までに国内メーカーは価格を40万元まで値下げした。大きな価格優位性のおかげで、Raycus Laser の市場シェアは 2021 年第 3 四半期に初めて IPG と並び、国内代替品において歴史的な躍進を達成しました。

2022年に入り、国内レーザー企業は増加の一途をたどっており、各レーザーメーカーは相互競争の「参入」段階に入っている。レーザーの価格戦争の主戦場は、1 ~ 3 kW の低出力製品セグメントから 6 ~ 50 kW の高出力製品セグメントに移行しており、企業はより高出力のファイバー レーザーの開発を競っています。価格クーポンやサービスクーポン、さらには一部の国内メーカーが下流メーカーにテスト用の機器を無料で提供する「頭金ゼロ」プランを打ち出し、競争は激化した。

「ロール」の終わりに、汗だくのレーザー会社は豊作を待ちませんでした。 2022年、中国市場におけるファイバーレーザーの価格は前年比40~80%下落すると予想されている。一部の商品は国内価格が輸入価格の10分の1に値下げされております。企業は利益率を維持するために主に出荷量の増加に依存しています。国内ファイバーレーザー大手レイカスは、出荷台数が前年同期比で大幅に増加したものの、営業利益は前年同期比6.48%減、純利益は同90%以上減少した。レーザーを主な事業とする国内メーカーの多くは、2022年の純利益が大幅に減少する見通しだ。

 

図:レーザー分野における「価格競争」の動向(データ出典:公開情報より作成)

海外有力企業は、中国市場での「価格競争」で挫折を経験しながらも、厚い基盤を頼りに業績は衰えず、むしろ伸びている。

TRUMPFグループがオランダのテクノロジー企業ASMLのEUV露光機光源事業を独占したことにより、2022年度の受注額は前年同期の39億ユーロから56億ユーロに増加し、前年同期比で大幅に増加した。 42%。 Guanglian Revenue買収後のGaoyiの2022年度の売上高は前年度比7%増加し、受注高は前年度比29%増の43億2000万米ドルに達した。業績は4四半期連続で予想を上回った。

レーザー加工の最大市場である中国市場で失速した後でも、海外企業は依然として過去最高の業績を達成できる可能性がある。主要な国際企業のレーザー開発の軌跡から何を学べるでしょうか?

2. 「垂直統合」と「斜め統合」

実際、国内市場が1万ワットに達して「価格戦争」が始まる前に、海外の大手企業は予定より早く参入ラウンドを完了している。しかし、彼らが「転がした」のは価格ではなく製品レイアウトであり、合併と買収を通じて業界チェーンの統合を開始しました。拡大の道。

レーザー加工の分野では、国際的な大手企業が 2 つの異なる道を歩んできました。単一の製品産業チェーンを中心とした垂直統合の道では、IPG が一歩先を行っています。一方、TRUMPFやコヒレントに代表される企業は、垂直統合と水平領域の拡大を「両手で」行うことを意味する「斜め統合」を選択した。 IPGに代表される光ファイバー時代、TRUMPFに代表されるディスク時代、コヒレントに代表されるガス(エキシマ含む)時代と、3社は次々と独自の時代を迎えた。

IPG はファイバーレーザーで市場を独占しています。 2006年の上場以来、2008年のリーマンショックを除けば、営業利益、利益ともに高水準を維持している。 2008年以来、IPGは、Photonics Innovations、JPSA、Mobius Photonics、Menara Networksなど、光アイソレータ、光結合レンズ、ファイバーグレーティング、光モジュールなどのデバイス技術を持つ一連のメーカーを買収し、上流への垂直統合を行っています。ファイバーレーザー産業チェーン。 。

2010 年までに、IPG の上向き垂直統合は基本的に完了しました。同社は、競合他社を大きくリードし、中核部品のほぼ 100% 内製化を達成しました。また、技術的にも先駆けて世界初のファイバーアンプ技術の道を開拓しました。 IPG はファイバー レーザーの分野に属していました。世界支配の王座にしっかりと座ってください。

 

図:IPG業界チェーン統合プロセス(データソース:公開情報編集)

現在、「価格競争」に陥っている国内レーザー企業は「垂直統合」の段階に入っている。上流の産業チェーンを垂直統合し、コアコンポーネントの内製化を実現することで、市場における製品の発言力を高めます。

2022年には「価格戦争」がますます深刻化し、コアデバイスのローカライゼーションプロセスが本格的に加速することになる。いくつかのレーザーメーカーは、ラージモードフィールドのダブルクラッド(トリプルクラッド)イッテルビウムドープレーザー技術で画期的な進歩を遂げました。受動部品の自作率が大幅に増加しました。アイソレータ、コリメータ、コンバイナ、カプラ、ファイバグレーティングなどの国内の代替品の人気が高まっています。成熟した。 Raycus や Chuangxin などの大手企業は垂直統合ルートを採用し、ファイバー レーザーに深く取り組み、技術研究開発や合併・買収の増加を通じて徐々にコンポーネントの独立制御を実現してきました。

長年続いた「戦争」が燃え尽き、大手企業の産業チェーンの統合プロセスが加速すると同時に、中小企業はカスタマイズされたソリューションで差別化された競争を実現した。 2023 年までに、レーザー業界の価格競争の傾向は弱まり、レーザー会社の収益性は大幅に向上します。 Raycus Laserは、2023年上半期に412.25%急騰し、1億1,200万元の純利益を達成し、ついに「価格戦争」の影から抜け出しました。

もう一つの「斜め統合」開発路線の典型的な代表はTRUMPFグループです。 TRUMPFグループはもともと工作機械会社としてスタートしました。当初のレーザー事業は炭酸ガスレーザーが中心でした。その後、ヒュッティンガー社(1990年)、ハースレーザー株式会社(1991年)、ザクセン工作機械・特殊工作機械株式会社(1992年)を買収し、固体レーザー事業を拡大しました。レーザーおよび水切断機の事業では、最初の実験用ディスクレーザーが 1999 年に発売され、それ以来ディスク市場で支配的な地位を確固たる地位を占めています。 2008年、TRUMPFはIPGと競合することができたSPIを4,890万米ドルで買収し、ファイバーレーザーを自社の事業領域に持ち込みました。また、超高速レーザーの分野でも頻繁に動き出しています。同社は超短パルスレーザーメーカーのAmphos(2018年)とActive Fiber Systems GmbH(2022年)を相次いで買収し、ディスク、スラブ、ファイバー増幅などの超高速レーザー技術のレイアウトにおけるギャップを埋め続けている。 "パズル"。 TRUMPF グループは、ディスク レーザー、炭酸ガス レーザー、ファイバー レーザーなどのさまざまなレーザー製品の水平レイアウトに加えて、産業チェーンの垂直統合でも優れたパフォーマンスを発揮します。また、下流企業に機械設備製品一式を提供しており、工作機械の分野でも競争上の優位性を持っています。

 

図:TRUMPFグループの産業チェーン統合プロセス(データ出典:公開情報編集)

このパスにより、コアコンポーネントから完全な機器に至るライン全体の垂直内製化が可能になり、マルチテクニカルレーザー製品を水平にレイアウトし、製品の境界を拡大し続けます。レーザー分野の国内大手企業であるHan's LaserとHuagon Technologyも同じ道をたどり、年間の営業収益で国内メーカーの中で1位と2位にランクされている。

上流と下流の境界があいまいになるのは、レーザー業界の典型的な特徴です。テクノロジーのユニット化とモジュール化により、参入敷居は高くありません。独自の財団と資本の支援を受けて、さまざまな分野で「新領域を開拓」できる国内メーカーは多くありません。めったに見られません。近年、他の国内メーカーも徐々に統合能力を強化し、産業チェーンの境界が徐々に曖昧になってきています。元来のサプライチェーンの上流と下流の関係は徐々に競争相手へと進化し、あらゆるリンクで熾烈な競争が繰り広げられています。

高圧的な競争により、中国のレーザー産業は急速に成熟し、海外のライバルを恐れない「虎」が誕生し、現地化のプロセスが急速に進んでいます。しかし、過度の「価格競争」と同質競争という「死活問題」の状況も生み出しました。状況。中国のレーザー企業は「ロール」に頼ることで確固たる足場を築いた。彼らは将来何をするのでしょうか?

3. 2つの処方箋:新技術の展開と海外市場の開拓

技術革新に頼れば、市場を低価格に置き換えるために資金を流出させなければならないという問題を解決できます。レーザーの輸出に頼ることで、国内市場の熾烈な競争の問題を解決できます。

中国のレーザー企業はこれまで、海外のリーダーに追いつくのに苦労してきた。国内代替に焦点を当てるという文脈では、主要なサイクル市場の発生はすべて外国企業によって主導されており、地元ブランドが1〜2年以内に迅速にフォローアップし、成熟した後に国産製品とアプリケーションを置き換えます。現時点では、国内製品が代替を促進し続ける一方で、新興の川下産業では外国企業が先導してアプリケーションを導入するという現象が依然として存在します。

「代替」は「代替」の追求にとどまるべきではありません。中国のレーザー産業が変革の渦中にある現在、国内メーカーの主要レーザー技術と海外との差は徐々に縮まりつつある。新しいテクノロジーを積極的に導入し、コーナーでのオーバーテイクを狙うことでこそ、「量産型の運命をタイミングよく利用する」という行為から脱却することができるのです。

全体として、新しいテクノロジーをレイアウトするには、次の業界の販路を特定する必要があります。レーザー加工は、板金切断が主流の切断の時代と、新エネルギーブームによって促進された溶接の時代を経てきました。次の産業サイクルは汎半導体などの微細加工分野に移行する可能性があり、それに対応するレーザーやレーザー装置は大規模な需要を生み出すでしょう。業界の「マッチポイント」も、当初の高出力連続レーザーの「10,000ワット競争」から、超短パルスレーザーの「超高速競争」に移行することになる。

より細分化された領域に具体的に注目すると、新しい技術サイクルにおける「0から1」への新しいアプリケーション領域のブレークスルーに焦点を当てることができます。例えば、ペロブスカイトセルの普及率は2025年以降に31%に達すると予想されています。しかし、オリジナルのレーザー装置ではペロブスカイトセルの加工精度要件を満たすことができません。レーザー会社は、コア技術の独立した制御を実現するために、事前に新しいレーザー機器を導入する必要があります。 、設備の粗利率を向上させ、将来の市場を迅速に掌握します。さらに、エネルギー貯蔵、医療、ディスプレイおよび半導体産業(レーザーリフトオフ、レーザーアニーリング、物質移動)、「AI + レーザー製造」などの有望なアプリケーションシナリオにも注目する価値があります。

国内のレーザー技術と製品の継続的な開発により、レーザーは中国企業の海外進出の名刺となることが期待されています。 2023年はレーザーの海外進出「元年」となる。緊急に開拓する必要がある巨大な海外市場に直面して、レーザー機器は下流の端末アプリケーションメーカーに続いて海外進出、特に中国の「はるかにリードする」リチウム電池と新エネルギー自動車産業にレーザー機器の輸出の機会を提供するだろう。海は歴史的なチャンスをもたらします。

現在、海外進出は業界のコンセンサスとなり、主要企業は積極的に海外展開を進める動きを見せ始めている。ハンズレーザーは昨年、6,000万米ドルを投資して子会社「Green Energy Industry Development Co., Ltd.」を設立する計画を発表した。米国市場を開拓するために米国に滞在する。連英は欧州市場を開拓するためにドイツに子会社を設立し、現在欧州の多くの電池工場と協力している。OEMと技術交流を行う。ハイミキシングは国内外の電池工場や自動車メーカーの海外展開プロジェクトを通じて海外市場の開拓にも注力する。

中国のレーザー企業が海外進出する際の「切り札」は価格面での優位性だ。国産レーザー装置には明らかな価格上の利点があります。レーザーとコアコンポーネントの国産化以降、レーザー機器のコストは大幅に低下し、激しい競争により価格も低下しました。アジア太平洋とヨーロッパがレーザーの主な輸出先となっています。国内メーカーは海外進出後、現地相場よりも高い価格で取引を完了できるようになり、利益が大幅に増加する。

しかし、現状の中国レーザー産業の生産額に占めるレーザー製品輸出の割合は依然として低く、海外進出にはブランド効果の不足やローカライズサービス能力の弱さなどが課題となる。本当に「前に進む」には、まだまだ長く険しい道のりです。

 

中国のレーザー開発の歴史は弱肉強食の残酷な闘いの歴史である。

過去10年間、レーザー企業は「1万ワット競争」と「価格戦争」の洗礼を経験し、国内市場で海外ブランドと競争できる「先鋒」を作り上げてきた。今後10年間は​​、国内レーザーが「出血市場」から技術革新へ、そして国内代替から国際市場へ移行する正念場となる。この道をしっかりと歩むことによってのみ、中国のレーザー産業は「追従・並走」から「先頭」の飛躍への変革を実現することができます。

 


投稿日時: 2023 年 10 月 23 日