Sono trascorsi più di 60 anni da quando, nel 1960, in un laboratorio californiano fu generato il primo "fascio di luce coerente". Come disse l'inventore del laser, T.H. Maiman, "Il laser è una soluzione in cerca di un problema". Il laser, come strumento, sta gradualmente penetrando in molti campi, come la lavorazione industriale, le comunicazioni ottiche e l'informatica.
Le aziende cinesi produttrici di laser, note come i "Re dell'involuzione", si affidano alla strategia "prezzo-volume" per conquistare quote di mercato, ma pagano il prezzo di profitti in calo.
Il mercato interno è precipitato in una concorrenza spietata e le aziende produttrici di laser si sono rivolte all'estero, salpando alla ricerca di un "nuovo continente" per i laser cinesi. Nel 2023, China Laser ha ufficialmente iniziato il suo "primo anno all'estero". Alla fiera internazionale della luce di Monaco di Baviera, in Germania, alla fine di giugno di quest'anno, oltre 220 aziende cinesi hanno partecipato congiuntamente, rendendo la Cina il paese con il maggior numero di espositori, dopo la Germania, paese ospitante.
La nave ha superato le Diecimila Montagne? Come può China Laser contare sul "volume" per rimanere salda, e su cosa dovrebbe invece fare affidamento per andare oltre?
1. Dal “decennio d’oro” al “mercato in crisi”
In quanto rappresentante delle tecnologie emergenti, la ricerca sull'industria laser cinese non è iniziata tardi, quasi contemporaneamente a quella internazionale. Il primo laser al mondo è stato realizzato nel 1960. Quasi nello stesso periodo, nell'agosto del 1961, è nato il primo laser cinese presso l'Istituto di Ottica e Meccanica di Changchun dell'Accademia Cinese delle Scienze.
In seguito, nel mondo sono sorte una dopo l'altra grandi aziende produttrici di apparecchiature laser. Nel primo decennio della storia del laser, sono nate Bystronic e Coherent. Negli anni '70, sono state fondate successivamente II-VI e Prima. Anche TRUMPF, leader nel settore delle macchine utensili, ha iniziato la sua attività nel 1977. Dopo aver riportato un laser a CO₂ da una sua visita negli Stati Uniti nel 2016, l'attività di TRUMPF nel settore laser ha preso il via.
Nel percorso di industrializzazione, le aziende laser cinesi hanno iniziato relativamente tardi. Han's Laser è stata fondata nel 1993, Huagong Technology nel 1999, Chuangxin Laser nel 2004, JPT nel 2006 e Raycus Laser nel 2007. Queste giovani aziende laser non godono del vantaggio di essere state le prime ad entrare nel mercato, ma hanno lo slancio necessario per affermarsi in un secondo momento.
Negli ultimi 10 anni, il settore laser cinese ha vissuto un "decennio d'oro" e la "sostituzione con la produzione nazionale" è in pieno svolgimento. Dal 2012 al 2022, il tasso di crescita annuo composto del settore delle apparecchiature per la lavorazione laser in Cina supererà il 10%, e il valore della produzione raggiungerà gli 86,2 miliardi di yuan entro il 2022.
Negli ultimi cinque anni, il mercato dei laser a fibra ha assistito a una rapida e visibile sostituzione a livello nazionale. La quota di mercato dei laser a fibra prodotti in Cina è passata da meno del 40% a quasi il 70% in cinque anni. La quota di mercato di IPG, azienda americana leader nel settore dei laser a fibra, è invece crollata drasticamente dal 53% del 2017 al 28% del 2022.
Figura: Panorama competitivo del mercato cinese dei laser a fibra dal 2018 al 2022 (fonte dati: Rapporto sullo sviluppo dell'industria laser in Cina)
Non parliamo poi del mercato a bassa potenza, che ha sostanzialmente raggiunto la sostituzione interna. A giudicare dalla "competizione da 10.000 watt" nel mercato ad alta potenza, i produttori nazionali si contendono il mercato, dimostrando appieno la "velocità cinese". IPG ha impiegato 13 anni dal lancio del primo laser a fibra industriale da 10 watt al mondo nel 1996 al lancio del primo laser a fibra da 10.000 watt, mentre Raycus Laser ha impiegato solo 5 anni per passare da 10 watt a 10.000 watt.
Nella competizione da 10.000 watt, i produttori nazionali si sono uniti alla battaglia uno dopo l'altro e la localizzazione sta avanzando a un ritmo allarmante. Oggi, 10.000 watt non è più un termine nuovo, ma un lasciapassare per le aziende per entrare nel circolo virtuoso del laser. Tre anni fa, quando Chuangxin Laser presentò il suo laser a fibra da 25.000 watt alla Shanghai Munich Light Expo, causò un ingorgo. Tuttavia, quest'anno, in diverse fiere del settore, "10.000 watt" è diventato lo standard per le aziende, e persino i 30.000 watt e i 60.000 watt sembrano ormai all'ordine del giorno. All'inizio di settembre di quest'anno, Pentium e Chuangxin hanno lanciato la prima macchina per il taglio laser al mondo da 85.000 watt, battendo nuovamente il record di potenza laser.
A questo punto, la competizione dei 10.000 watt è giunta al termine. Le macchine per il taglio laser hanno completamente sostituito i metodi di lavorazione tradizionali, come il taglio al plasma e a fiamma, nel settore del taglio di lamiere di medio e alto spessore. Aumentare la potenza del laser non contribuisce più in modo significativo all'efficienza di taglio, ma ne aumenta i costi e il consumo energetico.
Figura: Variazioni dei tassi di interesse netti delle aziende produttrici di laser dal 2014 al 2022 (fonte dati: Wind)
Sebbene la competizione da 10.000 watt sia stata una vittoria schiacciante, la feroce "guerra dei prezzi" ha inferto un duro colpo all'industria laser. Ci sono voluti solo 5 anni perché la quota di mercato nazionale dei laser a fibra raggiungesse livelli significativi, e solo 5 anni perché l'industria dei laser a fibra passasse da enormi profitti a profitti esigui. Negli ultimi cinque anni, le strategie di riduzione dei prezzi sono state un mezzo importante per le principali aziende nazionali per aumentare la propria quota di mercato. I laser nazionali hanno "scambiato il prezzo con il volume" e hanno invaso il mercato per competere con i produttori esteri, e la "guerra dei prezzi" si è gradualmente intensificata.
Nel 2017, un laser a fibra da 10.000 watt veniva venduto a ben 2 milioni di yuan. Entro il 2021, i produttori nazionali ne hanno ridotto il prezzo a 400.000 yuan. Grazie a questo enorme vantaggio di prezzo, nel terzo trimestre del 2021 Raycus Laser ha raggiunto per la prima volta la quota di mercato di IPG, realizzando una svolta storica nella sostituzione a livello nazionale.
Con l'inizio del 2022, mentre il numero di aziende laser nazionali continua ad aumentare, i produttori di laser sono entrati nella fase di "involuzione" della competizione tra loro. Il principale campo di battaglia nella guerra dei prezzi dei laser si è spostato dal segmento di prodotti a bassa potenza da 1-3 kW al segmento di prodotti ad alta potenza da 6-50 kW, e le aziende si contendono lo sviluppo di laser a fibra ad alta potenza. Coupon di prezzo, coupon di assistenza e alcuni produttori nazionali hanno persino lanciato un piano "senza anticipo", fornendo gratuitamente le apparecchiature ai produttori a valle per i test, e la concorrenza si è fatta sempre più agguerrita.
Alla fine del periodo di crisi, le aziende produttrici di laser, stremate dalla situazione, non hanno aspettato un buon raccolto. Nel 2022, il prezzo dei laser a fibra sul mercato cinese crollerà del 40-80% su base annua. I prezzi interni di alcuni prodotti si sono ridotti a un decimo dei prezzi di importazione. Le aziende si affidano principalmente all'aumento delle spedizioni per mantenere i margini di profitto. Il colosso cinese dei laser a fibra Raycus ha registrato un notevole aumento delle spedizioni su base annua, ma il suo utile operativo è diminuito del 6,48% su base annua e l'utile netto è calato di oltre il 90% su base annua. La maggior parte dei produttori cinesi il cui core business è il laser vedrà un forte calo degli utili netti nel 2022.
Figura: Andamento della "guerra dei prezzi" nel settore dei laser (fonte dati: elaborazione da informazioni pubbliche)
Nonostante le principali aziende straniere abbiano subito battute d'arresto nella "guerra dei prezzi" sul mercato cinese, grazie alle loro solide basi, le loro performance non sono diminuite, bensì migliorate.
Grazie al monopolio del Gruppo TRUMPF sul business delle sorgenti luminose per macchine di litografia EUV dell'azienda tecnologica olandese ASML, il suo volume di ordini nell'anno fiscale 2022 è aumentato da 3,9 miliardi di euro nello stesso periodo dell'anno precedente a 5,6 miliardi di euro, con un significativo incremento del 42% su base annua; le vendite di Gaoyi nell'anno fiscale 2022 dopo l'acquisizione di Guanglian Revenue sono aumentate del 7% su base annua e il volume degli ordini ha raggiunto i 4,32 miliardi di dollari, con un incremento del 29% su base annua. Le prestazioni hanno superato le aspettative per il quarto trimestre consecutivo.
Dopo aver perso terreno nel mercato cinese, il più grande mercato per la lavorazione laser, le aziende estere riescono comunque a raggiungere prestazioni record. Cosa possiamo imparare dal percorso di sviluppo laser delle principali aziende internazionali?
2. “Integrazione verticale” vs. “Integrazione diagonale”
Infatti, prima che il mercato interno raggiunga i 10.000 watt e si scateni una "guerra dei prezzi", le principali aziende estere hanno già completato un ciclo di involuzione in anticipo rispetto ai tempi previsti. Tuttavia, ciò che hanno "innovato" non è il prezzo, bensì la gamma di prodotti, avviando un percorso di integrazione della catena industriale attraverso fusioni e acquisizioni, volto all'espansione.
Nel campo della lavorazione laser, le aziende leader a livello internazionale hanno intrapreso due strade diverse: IPG è un passo avanti sulla via dell'integrazione verticale attorno a una singola filiera produttiva; mentre le aziende rappresentate da TRUMPF e Coherent hanno scelto l'“integrazione obliqua”, ovvero l'integrazione verticale e l'espansione orizzontale del territorio “con entrambe le mani”. Le tre aziende hanno inaugurato, una dopo l'altra, le proprie ere: l'era della fibra ottica rappresentata da IPG, l'era dei laser a disco rappresentata da TRUMPF e l'era dei laser a gas (inclusi gli eccimeri) rappresentata da Coherent.
IPG domina il mercato dei laser a fibra. Dalla sua quotazione in borsa nel 2006, fatta eccezione per la crisi finanziaria del 2008, i ricavi operativi e gli utili si sono mantenuti su livelli elevati. Dal 2008, IPG ha acquisito una serie di produttori di tecnologie per dispositivi quali isolatori ottici, lenti di accoppiamento ottico, reticoli di diffrazione in fibra e moduli ottici, tra cui Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics e Menara Networks, per realizzare un'integrazione verticale a monte della catena industriale dei laser a fibra.
Entro il 2010, l'integrazione verticale di IPG era sostanzialmente completata. L'azienda aveva raggiunto una capacità di produzione interna di componenti chiave prossima al 100%, superando di gran lunga i concorrenti. Inoltre, si era affermata come leader tecnologico, introducendo per prima al mondo la tecnologia degli amplificatori a fibra. IPG, nel settore dei laser a fibra, si era saldamente affermata come leader mondiale.
Figura: Processo di integrazione della catena industriale IPG (fonte dati: raccolta di informazioni pubbliche)
Attualmente, le aziende laser nazionali, intrappolate in una "guerra dei prezzi", sono entrate nella fase di "integrazione verticale". L'integrazione verticale della catena industriale a monte e la realizzazione dell'autoproduzione dei componenti principali rafforzano così la posizione dei prodotti sul mercato.
Nel 2022, con l'intensificarsi della "guerra dei prezzi", il processo di localizzazione dei componenti principali subirà una forte accelerazione. Diversi produttori di laser hanno compiuto progressi significativi nella tecnologia laser a doppio (o triplo) rivestimento con campo modale ampio e drogato con ittrio; la percentuale di componenti passivi prodotti internamente è aumentata notevolmente; le alternative nazionali come isolatori, collimatori, combinatori, accoppiatori e reticoli di diffrazione in fibra stanno diventando sempre più diffuse e mature. Aziende leader come Raycus e Chuangxin hanno adottato la strategia dell'integrazione verticale, investendo massicciamente nei laser a fibra e raggiungendo gradualmente il controllo indipendente dei componenti attraverso un'intensificazione della ricerca e sviluppo tecnologico e tramite fusioni e acquisizioni.
Quando la "guerra" dei prezzi, durata molti anni, si è esaurita, il processo di integrazione della catena industriale delle aziende leader ha subito un'accelerazione e, allo stesso tempo, le piccole e medie imprese hanno realizzato una concorrenza differenziata offrendo soluzioni personalizzate. Entro il 2023, la tendenza alla guerra dei prezzi nel settore laser si è indebolita e la redditività delle aziende del settore è aumentata significativamente. Raycus Laser ha raggiunto un utile netto di 112 milioni di yuan nella prima metà del 2023, con un incremento del 412,25%, emergendo finalmente dall'ombra della "guerra dei prezzi".
Un tipico esempio di un altro percorso di sviluppo basato sull'“integrazione obliqua” è il Gruppo TRUMPF. Inizialmente, il Gruppo TRUMPF era un'azienda produttrice di macchine utensili. Il settore laser all'inizio si concentrava principalmente sui laser a CO2. Successivamente, ha acquisito HüTTINGER (1990), HAAS Laser Co., Ltd. (1991), Saxony Machine Tools and Special Machine Tools Co., Ltd. (1992), ampliando così la propria attività nel campo dei laser a stato solido. Nel settore delle macchine per il taglio laser e ad acqua, il primo laser a disco sperimentale è stato lanciato nel 1999 e da allora ha saldamente occupato una posizione dominante nel mercato dei laser a disco. Nel 2008, TRUMPF ha acquisito SPI, azienda in grado di competere con IPG, per 48,9 milioni di dollari, introducendo così i laser a fibra nel proprio settore. Ha inoltre compiuto frequenti passi avanti nel campo dei laser ultrarapidi. Ha acquisito successivamente i produttori di laser a impulsi ultracorti Amphos (2018) e Active Fiber Systems GmbH (2022) e continua a colmare le lacune nella gamma di tecnologie laser ultrarapide come laser a disco, a lastra e ad amplificazione a fibra. Oltre alla distribuzione orizzontale di vari prodotti laser come laser a disco, laser a biossido di carbonio e laser a fibra, il Gruppo TRUMPF eccelle anche nell'integrazione verticale della catena industriale. Fornisce inoltre macchinari completi alle aziende a valle e vanta un vantaggio competitivo nel settore delle macchine utensili.
Figura: Processo di integrazione della catena industriale del Gruppo TRUMPF (fonte dati: raccolta di informazioni pubbliche)
Questo percorso consente l'autoproduzione verticale dell'intera linea, dai componenti principali alle apparecchiature complete, sviluppa orizzontalmente prodotti laser multi-tecnologici e continua ad espandere i confini della gamma di prodotti. Han's Laser e Huagong Technology, aziende leader a livello nazionale nel settore laser, stanno seguendo lo stesso percorso, classificandosi rispettivamente al primo e al secondo posto tra i produttori nazionali per fatturato operativo durante tutto l'anno.
La sfumatura dei confini tra fase a monte e a valle della filiera è una caratteristica tipica dell'industria laser. Grazie all'uniformazione e alla modularizzazione della tecnologia, la soglia d'ingresso non è elevata. Con le proprie risorse e i relativi capitali, non sono molti i produttori nazionali in grado di "aprire nuovi orizzonti" in diversi settori. È una situazione rara. Negli ultimi anni, tuttavia, altri produttori nazionali hanno gradualmente rafforzato le proprie capacità di integrazione, sfumando progressivamente i confini della catena industriale. Le relazioni originarie tra fase a monte e a valle della filiera si sono evolute gradualmente in una competizione agguerrita in ogni anello.
L'intensa competizione ha rapidamente portato alla maturazione dell'industria laser cinese, creando una "tigre" che non teme i rivali stranieri e accelerando il processo di localizzazione. Tuttavia, ha anche creato una situazione di "vita o morte" caratterizzata da un'eccessiva "guerra dei prezzi" e da una concorrenza omogenea. Le aziende laser cinesi si sono affermate saldamente puntando sui "rotoli". Cosa faranno in futuro?
3. Due soluzioni: definire le nuove tecnologie ed esplorare i mercati esteri.
Affidandoci all'innovazione tecnologica, possiamo risolvere il problema di dover investire ingenti somme di denaro per sostituire la concorrenza con prezzi bassi; affidandoci all'esportazione di laser, possiamo risolvere il problema della forte concorrenza sul mercato interno.
In passato, le aziende cinesi del settore laser hanno faticato a tenere il passo con i leader esteri. Nell'ottica di una strategia di sostituzione interna, ogni grande ciclo di mercato è guidato da aziende straniere, con i marchi locali che seguono rapidamente entro 1-2 anni, sostituendo i prodotti e le applicazioni nazionali una volta raggiunta la maturità. Attualmente, si osserva ancora un fenomeno per cui le aziende straniere assumono un ruolo guida nell'implementazione di applicazioni nei settori emergenti a valle, mentre i prodotti nazionali continuano a promuovere la sostituzione.
La "sostituzione" non dovrebbe fermarsi alla semplice "rimozione". Nel momento in cui l'industria laser cinese è in piena trasformazione, il divario tra le tecnologie laser chiave dei produttori nazionali e quelle dei paesi stranieri si sta gradualmente riducendo. È proprio implementando proattivamente nuove tecnologie e cercando di superare i concorrenti in alcuni settori, in modo da liberarsi dalla dipendenza dal "buon tempismo per il prezzo-volume".
Nel complesso, lo sviluppo delle nuove tecnologie richiede l'individuazione del prossimo sbocco industriale. La lavorazione laser ha attraversato un'era dominata dal taglio della lamiera e un'era della saldatura, catalizzata dal boom delle energie rinnovabili. Il prossimo ciclo industriale potrebbe orientarsi verso settori di micro-lavorazione come i semiconduttori, e i relativi laser e apparecchiature laser genereranno una domanda su larga scala. Il "punto di equilibrio" del settore si sposterà inoltre dalla "competizione da 10.000 watt" dei laser continui ad alta potenza alla "competizione ultraveloce" dei laser a impulsi ultracorti.
Analizzando più nello specifico aree più circoscritte, possiamo concentrarci sulle innovazioni rivoluzionarie in nuovi settori applicativi, dalla fase iniziale ("da zero a uno"), durante il ciclo di vita di una nuova tecnologia. Ad esempio, si prevede che il tasso di penetrazione delle celle a perovskite raggiungerà il 31% dopo il 2025. Tuttavia, le attuali apparecchiature laser non sono in grado di soddisfare i requisiti di precisione di lavorazione richiesti per le celle a perovskite. Le aziende produttrici di laser devono quindi investire in nuove apparecchiature per ottenere un controllo indipendente della tecnologia di base, migliorare il margine di profitto lordo e conquistare rapidamente il mercato futuro. Inoltre, meritano attenzione anche scenari applicativi promettenti come l'accumulo di energia, la sanità, i display e l'industria dei semiconduttori (laser lift-off, laser annealing, trasferimento di massa), la "produzione laser con intelligenza artificiale", ecc.
Con il continuo sviluppo della tecnologia e dei prodotti laser nazionali, si prevede che il laser diventerà un biglietto da visita per le imprese cinesi che desiderano espandersi all'estero. Il 2023 rappresenta il "primo anno" per l'esportazione dei laser. Di fronte agli enormi mercati esteri che necessitano urgentemente di essere conquistati, le apparecchiature laser seguiranno i produttori di applicazioni terminali a valle, in particolare l'industria cinese leader nel settore delle batterie al litio e delle auto a energia alternativa, che offrirà opportunità di esportazione per le apparecchiature laser. Il mare porta opportunità storiche.
Attualmente, l'espansione all'estero è diventata una strategia consolidata nel settore e le aziende chiave hanno iniziato ad agire concretamente per ampliare la propria presenza internazionale. Lo scorso anno, Han's Laser ha annunciato l'intenzione di investire 60 milioni di dollari per la creazione di una filiale negli Stati Uniti, la "Green Energy Industry Development Co., Ltd.", al fine di esplorare il mercato statunitense; Lianying ha aperto una filiale in Germania per esplorare il mercato europeo e sta attualmente collaborando con diverse fabbriche di batterie europee, avviando scambi tecnici con i produttori di apparecchiature originali (OEM); anche Haimixing si concentrerà sull'esplorazione dei mercati esteri attraverso progetti di espansione internazionale che coinvolgono fabbriche di batterie e case automobilistiche nazionali ed estere.
Il vantaggio di prezzo è la "carta vincente" delle aziende laser cinesi che vogliono espandersi all'estero. Le apparecchiature laser prodotte in Cina godono di un evidente vantaggio in termini di prezzo. Grazie alla localizzazione della produzione di laser e componenti principali, il costo delle apparecchiature laser si è ridotto significativamente, e la forte concorrenza ha ulteriormente contribuito a far scendere i prezzi. L'Asia-Pacifico e l'Europa sono diventate le principali destinazioni per le esportazioni di laser. Una volta entrati nel mercato estero, i produttori nazionali saranno in grado di concludere transazioni a prezzi superiori rispetto alle quotazioni locali, incrementando notevolmente i profitti.
Tuttavia, l'attuale quota di esportazioni di prodotti laser sul valore della produzione dell'industria laser cinese è ancora bassa, e l'espansione all'estero si scontra con problemi quali un'insufficiente influenza del marchio e scarse capacità di assistenza locale. La strada per raggiungere un vero e proprio successo è ancora lunga e difficile.
La storia dello sviluppo del laser in Cina è una storia di lotta spietata, basata sulla legge della giungla.
Negli ultimi dieci anni, le aziende produttrici di laser hanno vissuto il battesimo della "competizione dei 10.000 watt" e delle "guerre dei prezzi", creando un'avanguardia in grado di competere con i marchi esteri sul mercato interno. I prossimi dieci anni saranno cruciali per il passaggio del settore laser cinese da un "mercato in declino" all'innovazione tecnologica, e dalla sostituzione dei prodotti nazionali al mercato internazionale. Solo percorrendo con successo questa strada l'industria laser cinese potrà compiere il salto di qualità, passando da un ruolo di "seguire e affiancare" a quello di "leader".
Data di pubblicazione: 23 ottobre 2023
