Es ist über 60 Jahre her, dass 1960 in einem kalifornischen Labor der erste „Strahl kohärenten Lichts“ erzeugt wurde. Wie der Erfinder des Lasers, T. H. Maiman, sagte: „Ein Laser ist eine Lösung auf der Suche nach einem Problem.“ Als Werkzeug dringt der Laser zunehmend in viele Bereiche vor, darunter industrielle Bearbeitung, optische Kommunikation und Datenverarbeitung.
Chinesische Laserunternehmen, die als „Könige der Involution“ bekannt sind, setzen auf ein „Preis-für-Volumen“-Prinzip, um Marktanteile zu gewinnen, zahlen dafür aber einen Preis in Form sinkender Gewinne.
Der heimische Markt ist einem starken Wettbewerb ausgesetzt, und Laserunternehmen haben sich nach außen orientiert und suchen nach einem „neuen Kontinent“ für chinesische Laser. 2023 begann China Laser offiziell ihr erstes Jahr der internationalen Expansion. Auf der Internationalen Lichtmesse in München Ende Juni dieses Jahres präsentierten sich über 220 chinesische Unternehmen und stellten damit – nach dem Gastgeberland Deutschland – das Land mit den meisten Ausstellern.
Hat das Boot die Zehntausend Berge passiert? Wie kann China Laser sich auf „Volumen“ verlassen, um standhaft zu bleiben, und worauf sollte es sich stützen, um weiter voranzukommen?
1. Vom „goldenen Jahrzehnt“ zum „blutenden Markt“
Als Vertreter aufstrebender Technologien begann die heimische Laserforschung nicht spät, sondern nahezu zeitgleich mit der internationalen. Der weltweit erste Laser wurde 1960 entwickelt. Fast zeitgleich, im August 1961, entstand Chinas erster Laser am Changchun-Institut für Optik und Mechanik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.
Danach entstanden weltweit nacheinander große Laseranlagenhersteller. Im ersten Jahrzehnt der Lasergeschichte wurden Bystronic und Coherent gegründet. In den 1970er-Jahren folgten II-VI und Prima. Auch TRUMPF, der führende Werkzeugmaschinenhersteller, startete 1977. Nachdem TRUMPF 2016 von einem Besuch in den USA einen CO₂-Laser mitgebracht hatte, nahm das Lasergeschäft des Unternehmens Fahrt auf.
Auf dem Weg der Industrialisierung starteten chinesische Laserunternehmen vergleichsweise spät. Han's Laser wurde 1993 gegründet, Huagong Technology 1999, Chuangxin Laser 2004, JPT 2006 und Raycus Laser 2007. Diese jungen Laserunternehmen haben zwar keinen Pionier-Vorteil, verfügen aber über das nötige Potenzial, später erfolgreich zu sein.
In den vergangenen zehn Jahren erlebte die chinesische Laserindustrie ein goldenes Jahrzehnt, und die Substitution einheimischer Produkte ist in vollem Gange. Von 2012 bis 2022 wird die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate der chinesischen Laserbearbeitungsanlagenindustrie 10 % übersteigen, und der Produktionswert wird bis 2022 86,2 Milliarden Yuan erreichen.
In den vergangenen fünf Jahren hat der Markt für Faserlaser eine rasante und mit bloßem Auge sichtbare Substitution durch einheimische Hersteller erfahren. Der Marktanteil chinesischer Faserlaser stieg innerhalb von fünf Jahren von unter 40 % auf fast 70 %. Der Marktanteil des amerikanischen Herstellers IPG, des führenden Faserlaserherstellers in China, sank hingegen drastisch von 53 % im Jahr 2017 auf 28 % im Jahr 2022.
Abbildung: Wettbewerbslandschaft auf dem chinesischen Faserlasermarkt von 2018 bis 2022 (Datenquelle: China Laser Industry Development Report)
Der Markt für Niederleistungslaser, der weitgehend von inländischen Herstellern gesättigt ist, sei hier außer Acht gelassen. Betrachtet man den Wettbewerb im 10.000-Watt-Segment des Hochleistungsmarktes, so demonstrieren die chinesischen Hersteller eindrucksvoll ihre rasante Entwicklung. IPG benötigte 13 Jahre von der Markteinführung des weltweit ersten 10-Watt-Industriefaserlasers im Jahr 1996 bis zur Markteinführung des ersten 10.000-Watt-Faserlasers, während Raycus Laser den Sprung von 10 auf 10.000 Watt in nur 5 Jahren schaffte.
Im Wettbewerb um die 10.000-Watt-Leistung haben sich inländische Hersteller nacheinander in den Markt eingeschaltet, und die Lokalisierung schreitet in alarmierendem Tempo voran. 10.000 Watt sind heute keine Neuheit mehr, sondern die Eintrittskarte für Unternehmen in die Welt der kontinuierlichen Lasertechnologie. Als Chuangxin Laser vor drei Jahren auf der Light Expo in Shanghai-München seinen 25.000-Watt-Faserlaser präsentierte, sorgte dies für einen regelrechten Ansturm. Auf diversen Lasermessen dieses Jahres hat sich „10.000 Watt“ jedoch zum Standard entwickelt, und selbst 30.000 Watt und 60.000 Watt sind mittlerweile gängige Praxis. Anfang September dieses Jahres stellten Pentium und Chuangxin die weltweit erste 85.000-Watt-Laserschneidmaschine vor und brachen damit erneut den Rekord für die Laserleistung.
Der Wettstreit um die 10.000-Watt-Laserleistung ist damit beendet. Laserschneidmaschinen haben traditionelle Bearbeitungsverfahren wie Plasma- und Brennschneiden beim Schneiden von mittelstarken und dicken Blechen vollständig abgelöst. Eine Erhöhung der Laserleistung trägt nicht mehr wesentlich zur Steigerung der Schneidleistung bei, sondern erhöht lediglich die Kosten und den Energieverbrauch.
Abbildung: Veränderungen der Nettozinssätze von Laserunternehmen von 2014 bis 2022 (Datenquelle: Wind)
Während der Wettbewerb im 10.000-Watt-Segment einen vollen Erfolg darstellte, versetzte der erbitterte Preiskampf der Laserindustrie einen schweren Schlag. Innerhalb von nur fünf Jahren gelang es dem heimischen Markt für Faserlaser, seinen Marktanteil deutlich zu steigern, und innerhalb dieser Zeit brachen die Gewinne der Branche von enormen Höhen auf geringe ein. In den vergangenen fünf Jahren waren Preissenkungsstrategien ein wichtiges Mittel für führende inländische Unternehmen, um ihren Marktanteil auszubauen. Heimische Laserhersteller setzten auf hohe Stückzahlen und überschwemmten den Markt, um mit ausländischen Herstellern zu konkurrieren, wodurch sich der Preiskampf stetig verschärfte.
Ein 10.000-Watt-Faserlaser wurde 2017 für bis zu 2 Millionen Yuan verkauft. Bis 2021 senkten inländische Hersteller den Preis auf 400.000 Yuan. Dank dieses enormen Preisvorteils erreichte Raycus Laser im dritten Quartal 2021 erstmals den gleichen Marktanteil wie IPG und erzielte damit einen historischen Durchbruch bei der Substitution inländischer Produkte.
Mit Beginn des Jahres 2022 und dem anhaltenden Anstieg der Anzahl inländischer Laserunternehmen hat sich der Wettbewerb zwischen den Laserherstellern verschärft. Das Hauptfeld im Preiskampf hat sich vom Niedrigleistungssegment (1–3 kW) zum Hochleistungssegment (6–50 kW) verlagert, und die Unternehmen konkurrieren um die Entwicklung leistungsstärkerer Faserlaser. Preis- und Servicegutscheine sowie die Einführung von „Null-Anzahlung“-Angeboten, bei denen nachgelagerte Hersteller Geräte kostenlos zum Testen zur Verfügung stellen, haben den Wettbewerb zusätzlich intensiviert.
Am Ende des Booms konnten die Laserhersteller nicht auf eine gute Ernte hoffen. 2022 werden die Preise für Faserlaser auf dem chinesischen Markt im Vergleich zum Vorjahr um 40 bis 80 % sinken. Die Inlandspreise einiger Produkte sind auf ein Zehntel der Importpreise gefallen. Die Unternehmen setzen hauptsächlich auf steigende Liefermengen, um ihre Gewinnmargen zu halten. Der chinesische Faserlaser-Riese Raycus verzeichnete zwar einen deutlichen Anstieg der Liefermengen im Vergleich zum Vorjahr, doch sein Betriebsergebnis sank um 6,48 % und sein Nettogewinn um mehr als 90 %. Die meisten chinesischen Hersteller, deren Kerngeschäft Laser sind, werden 2022 einen starken Rückgang ihrer Nettogewinne verzeichnen.
Abbildung: Trend des „Preiskriegs“ im Laserbereich (Datenquelle: zusammengestellt aus öffentlich zugänglichen Informationen)
Obwohl führende ausländische Unternehmen im „Preiskrieg“ auf dem chinesischen Markt Rückschläge erlitten haben, hat sich ihre Leistung dank ihrer soliden Basis nicht verschlechtert, sondern verbessert.
Dank des Monopols der TRUMPF-Gruppe im Bereich der Lichtquellen für EUV-Lithografiemaschinen des niederländischen Technologieunternehmens ASML stieg der Auftragsbestand im Geschäftsjahr 2022 von 3,9 Milliarden Euro im Vorjahreszeitraum auf 5,6 Milliarden Euro – ein deutliches Plus von 42 %. Der Umsatz von Gaoyi stieg im Geschäftsjahr 2022 nach der Übernahme von Guanglian um 7 % gegenüber dem Vorjahr, und der Auftragsbestand erreichte 4,32 Milliarden US-Dollar, ein Plus von 29 %. Die Ergebnisse übertrafen die Erwartungen das vierte Quartal in Folge.
Nach Marktanteilsverlusten auf dem chinesischen Markt, dem größten Markt für Laserbearbeitung, können ausländische Unternehmen dennoch Rekordleistungen erzielen. Was können wir aus dem Entwicklungsweg führender internationaler Laserunternehmen lernen?
2. „Vertikale Integration“ vs. „Diagonale Integration“
Tatsächlich haben führende ausländische Unternehmen bereits vor Erreichen der 10.000-Watt-Marke auf dem heimischen Markt und dem damit einhergehenden Preiskampf eine Umstrukturierungsphase vorzeitig abgeschlossen. Dabei haben sie jedoch nicht den Preis, sondern ihr Produktportfolio angepasst und durch Fusionen und Übernahmen die Integration in die Wertschöpfungskette vorangetrieben.
Im Bereich der Laserbearbeitung haben international führende Unternehmen zwei unterschiedliche Wege beschritten: IPG ist auf dem Weg der vertikalen Integration entlang einer einzigen Produkt-Industriekette einen Schritt voraus; Unternehmen wie TRUMPF und Coherent hingegen haben sich für die „schräge Integration“ entschieden, also für vertikale Integration und gleichzeitige horizontale Expansion. Die drei Unternehmen haben nacheinander ihre jeweiligen Ären eingeläutet: das Glasfaserzeitalter (IPG), das Disc-Zeitalter (TRUMPF) und das Gas- (einschließlich Excimer-)Zeitalter (Coherent).
IPG dominiert den Markt für Faserlaser. Seit dem Börsengang 2006 blieben die Betriebseinnahmen und Gewinne – mit Ausnahme der Finanzkrise 2008 – auf einem hohen Niveau. Seit 2008 hat IPG eine Reihe von Herstellern von Gerätetechnologien wie optischen Isolatoren, optischen Kopplungslinsen, Faser-Gittern und optischen Modulen übernommen, darunter Photonics Innovations, JPSA, Mobius Photonics und Menara Networks, um eine vertikale Integration in die vorgelagerte Wertschöpfungskette der Faserlaserindustrie zu erreichen.
Bis 2010 war die vertikale Integration von IPG im Wesentlichen abgeschlossen. Das Unternehmen erreichte eine nahezu hundertprozentige Eigenproduktion von Kernkomponenten und war damit seinen Wettbewerbern deutlich voraus. Darüber hinaus übernahm IPG die Technologieführerschaft und entwickelte als erstes Unternehmen weltweit eine Faserverstärkertechnologie. Im Bereich der Faserlaser hat sich IPG die globale Marktführerschaft gesichert.
Abbildung: Integrationsprozess der IPG-Industriekette (Datenquelle: Zusammenstellung öffentlicher Informationen)
Derzeit befinden sich die inländischen Laserunternehmen, die in einem Preiskampf gefangen sind, in der Phase der vertikalen Integration. Durch die vertikale Integration der vorgelagerten industriellen Wertschöpfungskette und die Eigenproduktion von Kernkomponenten stärken sie ihre Marktposition.
Im Jahr 2022, wenn der Preiskampf immer ernster wird, wird die Lokalisierung von Kernkomponenten deutlich beschleunigt. Mehrere Laserhersteller haben Durchbrüche in der Technologie von Ytterbium-dotierten Lasern mit großem Modenfeld und Doppel- bzw. Dreifachmantel erzielt; die Eigenfertigungsrate passiver Komponenten hat sich signifikant erhöht; inländische Alternativen wie Isolatoren, Kollimatoren, Kombinatoren, Koppler und Fasergitter erfreuen sich zunehmender Beliebtheit und sind ausgereift. Führende Unternehmen wie Raycus und Chuangxin haben den Weg der vertikalen Integration eingeschlagen, sich intensiv mit Faserlasern beschäftigt und durch verstärkte Forschung und Entwicklung sowie Fusionen und Übernahmen schrittweise die unabhängige Kontrolle über Komponenten erlangt.
Nachdem der jahrelange Preiskampf in der Laserindustrie abgeklungen war, beschleunigte sich die Integration der Wertschöpfungskette führender Unternehmen. Gleichzeitig konnten sich kleine und mittlere Unternehmen durch differenzierte, kundenspezifische Lösungen einen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Bis 2023 schwächte sich der Preiskampf in der Laserindustrie ab, und die Rentabilität der Laserunternehmen stieg deutlich. Raycus Laser erzielte im ersten Halbjahr 2023 einen Nettogewinn von 112 Millionen Yuan, ein Plus von 412,25 %, und konnte sich damit endgültig vom Preiskampf befreien.
Ein typisches Beispiel für einen weiteren Entwicklungsweg der „schrägen Integration“ ist die TRUMPF Gruppe. Die TRUMPF Gruppe begann als Werkzeugmaschinenhersteller. Das Lasergeschäft konzentrierte sich anfangs hauptsächlich auf Kohlendioxidlaser. Später erwarb sie HüTTINGER (1990), HAAS Laser GmbH (1991) und Saxony Machine Tools & Special Machine Tools GmbH (1992) und baute ihr Festkörperlasergeschäft aus. Im Bereich der Laser- und Wasserstrahlschneidmaschinen wurde 1999 der erste experimentelle Scheibenlaser auf den Markt gebracht und ist seither Marktführer. 2008 übernahm TRUMPF für 48,9 Millionen US-Dollar SPI, einen Konkurrenten von IPG, und erweiterte damit sein Geschäftsfeld um Faserlaser. Auch im Bereich der Ultrakurzpulslaser war das Unternehmen wiederholt aktiv. Die TRUMPF Gruppe hat die Hersteller von Ultrakurzpulslasern, Amphos (2018) und Active Fiber Systems GmbH (2022), übernommen und schließt damit weiterhin die Lücke in der Produktpalette ultraschneller Lasertechnologien wie Scheiben-, Platten- und Faserverstärkung. Neben der horizontalen Ausrichtung auf verschiedene Laserprodukte wie Scheiben-, Kohlendioxid- und Faserlaser zeichnet sich die TRUMPF Gruppe auch durch eine starke vertikale Integration der industriellen Wertschöpfungskette aus. Sie bietet zudem Komplettlösungen für nachgelagerte Unternehmen an und verfügt über einen Wettbewerbsvorteil im Bereich Werkzeugmaschinen.
Abbildung: Integrationsprozess der industriellen Wertschöpfungskette der TRUMPF Gruppe (Datenquelle: Zusammenstellung öffentlich zugänglicher Informationen)
Dieser Weg ermöglicht die vertikale Eigenproduktion der gesamten Produktionslinie von Kernkomponenten bis hin zu kompletten Anlagen, die horizontale Ausrichtung auf multitechnische Laserprodukte und die kontinuierliche Erweiterung der Produktpalette. Han's Laser und Huagong Technology, führende chinesische Unternehmen im Laserbereich, verfolgen denselben Weg und belegen ganzjährig die ersten beiden Plätze unter den inländischen Herstellern im Hinblick auf den Umsatz.
Die Verschmelzung von vorgelagerten und nachgelagerten Bereichen ist ein typisches Merkmal der Laserindustrie. Dank der Einheitlichkeit und Modularisierung der Technologie sind die Markteintrittsbarrieren niedrig. Nur wenige inländische Hersteller sind mit eigener Basis und Kapitalförderung in der Lage, in verschiedenen Bereichen neue Geschäftsfelder zu erschließen. Dies ist eine Seltenheit. In den letzten Jahren haben andere inländische Hersteller ihre Integrationsfähigkeit schrittweise gestärkt und die Grenzen der industriellen Wertschöpfungskette zunehmend verwischt. Die ursprünglichen Beziehungen zwischen vorgelagerten und nachgelagerten Bereichen haben sich allmählich zu einem harten Wettbewerb in jedem Glied entwickelt.
Der hohe Wettbewerbsdruck hat Chinas Laserindustrie rasant reifen lassen und einen „Tiger“ hervorgebracht, der sich vor ausländischen Konkurrenten nicht fürchtet und den Lokalisierungsprozess schnell vorantreibt. Gleichzeitig hat dies jedoch zu einer existenziellen Situation mit exzessiven Preiskämpfen und einem homogenen Wettbewerb geführt. Chinesische Laserunternehmen haben sich durch ihre Strategie der Massenproduktion eine starke Position erarbeitet. Wie wird es für sie in Zukunft weitergehen?
3. Zwei Handlungsempfehlungen: Einführung neuer Technologien und Erschließung ausländischer Märkte
Durch den Einsatz technologischer Innovationen können wir das Problem lösen, Unsummen für die Marktersetzung mit niedrigen Preisen ausgeben zu müssen; durch den Einsatz von Laserexporten können wir das Problem des harten Wettbewerbs auf dem Inlandsmarkt lösen.
Chinesische Laserunternehmen hatten in der Vergangenheit Schwierigkeiten, mit ausländischen Marktführern mitzuhalten. Im Hinblick auf die Fokussierung auf die Substitution heimischer Produkte wird jeder größere Marktaufschwung von ausländischen Unternehmen angeführt, wobei lokale Marken innerhalb von ein bis zwei Jahren schnell nachziehen und heimische Produkte und Anwendungen nach ihrer Marktreife verdrängen. Aktuell ist weiterhin zu beobachten, dass ausländische Unternehmen bei der Einführung von Anwendungen in aufstrebenden nachgelagerten Branchen führend sind, während heimische Produkte die Substitution weiter vorantreiben.
„Substitution“ sollte nicht bei der bloßen „Ersetzung“ aufhören. Chinas Laserindustrie befindet sich mitten im Wandel, und die Lücke zwischen den Schlüsseltechnologien inländischer Hersteller und denen ausländischer Konkurrenten verringert sich zusehends. Um sich von der Abhängigkeit von reinen Preis-Leistungs-Verhältnissen zu befreien, gilt es, neue Technologien proaktiv einzusetzen und in bestimmten Bereichen aufzuholen.
Die Entwicklung neuer Technologien erfordert die Identifizierung des nächsten Anwendungsbereichs in der Industrie. Die Laserbearbeitung hat eine Ära des Schneidens, dominiert vom Blechschneiden, und eine Ära des Schweißens, katalysiert durch den Boom neuer Energien, durchlaufen. Der nächste Industriezyklus könnte sich auf Mikrobearbeitungsbereiche wie die Halbleiterindustrie konzentrieren, wodurch die Nachfrage nach entsprechenden Lasern und Laseranlagen stark steigen wird. Der entscheidende Faktor für die Leistungsfähigkeit der Branche wird sich ebenfalls verändern: vom ursprünglichen Wettbewerb der Hochleistungs-Dauerstrichlaser mit 10.000 Watt hin zum Wettbewerb der Ultrakurzpulslaser.
Betrachtet man detailliertere Bereiche, so lassen sich die bahnbrechenden Entwicklungen in neuen Anwendungsgebieten während des Technologiezyklus von Grund auf analysieren. Beispielsweise wird erwartet, dass der Marktanteil von Perowskit-Solarzellen nach 2025 31 % erreichen wird. Die bisherige Laserausrüstung erfüllt jedoch nicht die erforderlichen Genauigkeitsanforderungen für die Bearbeitung von Perowskit-Solarzellen. Laserunternehmen müssen daher frühzeitig in neue Laserausrüstung investieren, um die Kerntechnologie eigenständig zu kontrollieren, die Bruttogewinnmarge ihrer Anlagen zu verbessern und sich zukünftige Marktanteile zu sichern. Darüber hinaus verdienen vielversprechende Anwendungsszenarien wie Energiespeicherung, Medizintechnik, Display- und Halbleiterindustrie (Laser-Lift-off, Laser-Annealing, Massentransfer), „KI + Laserfertigung“ usw. besondere Aufmerksamkeit.
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der heimischen Lasertechnologie und -produkte dürfte der Laser für chinesische Unternehmen zu einem wichtigen Aushängeschild für den internationalen Markt werden. 2023 markiert den Beginn des internationalen Laserexports. Angesichts der riesigen, dringend zu erschließenden Auslandsmärkte werden Laseranlagenhersteller den nachgelagerten Anwendungsunternehmen folgen und ebenfalls international expandieren. Besonders Chinas führende Lithiumbatterie- und Elektroautoindustrie bietet hierfür vielversprechende Exportmöglichkeiten. Der internationale Markt eröffnet historische Chancen.
Die Expansion ins Ausland ist mittlerweile branchenweit Konsens, und führende Unternehmen haben begonnen, ihre internationale Präsenz aktiv auszubauen. Im vergangenen Jahr kündigte Han's Laser an, 60 Millionen US-Dollar in die Gründung der Tochtergesellschaft „Green Energy Industry Development Co., Ltd.“ in den USA zu investieren, um den US-Markt zu erschließen. Lianying hat eine Tochtergesellschaft in Deutschland gegründet, um den europäischen Markt zu erschließen, und kooperiert bereits mit mehreren europäischen Batterieherstellern. Wir werden technischen Austausch mit OEMs betreiben. Auch Haimixing konzentriert sich auf die Erschließung internationaler Märkte durch Expansionsprojekte in- und ausländischer Batteriehersteller und Fahrzeughersteller.
Der Preisvorteil ist für chinesische Laserunternehmen der entscheidende Trumpf auf dem internationalen Markt. Inländische Laseranlagen bieten deutliche Preisvorteile. Durch die Lokalisierung von Lasern und Kernkomponenten sind die Kosten für Laseranlagen erheblich gesunken, und der starke Wettbewerb hat die Preise zusätzlich gedrückt. Asien-Pazifik und Europa haben sich zu den Hauptabnehmerländern für Laserexporte entwickelt. Nach dem Eintritt ins Ausland können inländische Hersteller Transaktionen zu Preisen abschließen, die über den lokalen Angeboten liegen, und so ihre Gewinne deutlich steigern.
Der Anteil der Laserproduktexporte am Produktionswert der chinesischen Laserindustrie ist jedoch derzeit noch gering, und der Markteintritt im Ausland birgt Probleme wie unzureichende Markenbekanntheit und schwache lokale Servicekapazitäten. Es bleibt ein langer und schwieriger Weg, um sich hier wirklich durchzusetzen.
Die Entwicklungsgeschichte des Lasers in China ist eine Geschichte grausamer Kämpfe, die auf dem Gesetz des Dschungels beruhen.
In den letzten zehn Jahren haben Laserunternehmen die Feuertaufe des Wettbewerbs im 10.000-Watt-Segment und der Preiskämpfe erlebt und eine Vorhut geschaffen, die mit ausländischen Marken auf dem heimischen Markt konkurrieren kann. Die nächsten zehn Jahre werden für die chinesische Laserindustrie entscheidend sein, um den Wandel von einem rückläufigen Markt hin zu technologischer Innovation und von der Substitution heimischer Produkte hin zum internationalen Markt zu vollziehen. Nur wenn dieser Weg erfolgreich beschritten wird, kann die chinesische Laserindustrie den Sprung vom Nachzügler zum Vorreiter schaffen.
Veröffentlichungsdatum: 23. Oktober 2023
