前言
随着全球能源需求的持续增长与能源结构的加速转型，可控核聚变作为“终极能源解决方案”，正从实验室研究迈向工程化应用的关键阶段。偏滤器作为核聚变装置的核心部件，承担着控制等离子体、排除杂质、保护装置内壁等关键功能，其技术突破直接决定着核聚变商业化进程的可行性。中国作为全球核聚变研发的重要参与者，通过加入国际热核聚变实验堆(ITER)计划、建设自主装置(如EAST、CFETR)等举措，已形成完整的偏滤器研发体系，并在材料、制造、系统集成等领域取得显著进展。
一、宏观环境分析
(一)政策驱动：国家战略与地方布局协同发力
中国将核聚变能源发展纳入“十四五”及“2035远景目标纲要”，明确提出“加强磁约束核聚变等前沿科技攻关”。2023年，国家能源局联合科技部发布《核聚变能源发展路线图》，规划2035年前建成示范堆、2050年实现商业化，为偏滤器等核心部件研发提供长期政策指引。地方政府层面，安徽合肥依托科学岛打造“聚变能源创新产业园”，上海临港建设“聚变技术研发与制造基地”，四川成都设立“西部聚变材料创新中心”，通过专项资金、税收优惠、人才引进等措施加速产业链集聚。
(二)技术合作：国际协作与自主创新并行
中国深度参与ITER项目，承担约9%的部件制造任务，其中偏滤器组件的研发带动了钨铜材料、热等静压成型等关键工艺的突破。与此同时，面对国际技术封锁风险，中国加快自主创新步伐，与俄罗斯、巴西等国拓展合作，探索多元化技术路径。例如，中核集团与俄罗斯联合实验室在液态金属偏滤器领域取得进展，为下一代技术储备奠定基础。
(三)市场需求：从科研装置向商业电站跃迁
根据中研普华产业研究院《》显示：当前偏滤器市场主要服务于ITER、EAST等科研装置，但随着CFETR工程实验堆进入建设期，以及多家商业聚变公司(如Helion Energy、Commonwealth Fusion Systems)推进原型堆研发，市场需求正从“实验级”向“工程级”转型。据预测，一座GW级聚变电站的偏滤器系统价值量约数十亿美元，且需每3—5年更换部分组件，商业化后市场潜力巨大。
(一)上游：材料与设备国产化加速
偏滤器上游涉及高性能材料(如钨、铜合金、碳纤维复合材料)、精密加工设备(如热等静压机、激光焊接机)及超导磁体等。近年来，中国在关键材料领域取得突破：安泰科技开发的钨铜复合材料热导率较上一代提升30%，西部超导的铜铬锆合金进入ITER供应链，青海千吨级锂同位素分离生产线投产为液态金属偏滤器提供原料保障。设备方面，合肥合锻智能攻克聚变堆真空室成型技术，国光电气优化热沉结构使热流密度大幅提升，国产化率持续提升。
(二)中游：制造工艺向智能化转型
中游制造环节涵盖偏滤器设计、模块化组装及测试验证。传统工艺依赖热等静压、精密焊接等技术，而增材制造(如选择性激光熔化)的引入使材料利用率大幅提升，数字孪生技术则通过虚拟仿真优化产品性能。例如，某企业通过微纳结构3D打印在钨表面制造蜂窝状结构，使抗热震性能提升2倍，冷却剂用量减少40%。此外，模块化设计理念普及，支持偏滤器在辐照环境下的快速更换与维护。
(三)下游：应用场景多元化拓展
下游应用从托卡马克装置向仿星器、紧凑型聚变堆等延伸，同时探索工业供热、氢能生产等跨界领域。例如，某商业公司开发的锂基偏滤器概念，通过液态金属循环实现自冷却，可将系统成本降低40%，为聚变能多元化应用提供可能。
(一)企业类型：科研院所与民营企业协同创新
中国偏滤器行业呈现“科研主导、企业加速追赶”的格局。科研院所方面，中科院等离子体物理研究所、核工业西南物理研究院具备深厚技术积累，主导EAST、CFETR等装置的偏滤器研发;企业端，中核集团、中广核依托核工业体系布局关键部件，安泰科技、钢研高纳等在材料领域形成优势，新兴科技企业则聚焦紧凑型装置的技术迭代。例如，能量奇点通过产学研合作，在高温超导磁体与偏滤器协同设计方面取得突破。
(二)区域竞争：长三角与中西部形成产业集群
长三角地区依托完善的供应链与科研资源，集聚了国内主要偏滤器企业与研究机构，形成技术溢出效应;中西部地区借助政策支持与土地成本优势，承接东部产能转移。例如，安徽合肥聚焦聚变装置整机制造，四川成都深耕材料研发，区域分工日益明确。
(三)国际竞争：从技术引进到并跑领跑
全球偏滤器市场长期被德国ThyssenKrupp、美国General Atomics、日本Mitsubishi Heavy Industries等企业主导，但中国通过ITER合作与自主创新，逐步缩小技术差距。例如，中国为ITER提供的偏滤器组件在热负荷耐受性、制造精度等指标上达到国际先进水平，部分企业开始参与国际供应链分工。
(一)技术布局：聚焦前沿材料与智能化制造
钨基与液态金属材料：钨铜复合材料仍是主流，但锂基、锡基液态金属偏滤器因自修复能力成为下一代研究方向，建议投资相关材料研发与中试项目。
增材制造与数字孪生：3D打印技术可实现复杂流道一体化成型，数字孪生则缩短研发周期，两者结合将重塑制造模式，需关注设备国产化与软件生态建设。
(二)市场拓展：把握商业化前夜的战略机遇
工程实验堆市场：CFETR等装置的建设将带动偏滤器需求增长，企业需提前布局模块化设计与批量生产能力。
商业聚变电站：随着私营企业原型堆落地，偏滤器需满足长寿命、低成本、可维护性等要求，建议与下游装置商建立联合研发机制。
(三)生态构建：强化产学研用协同创新
联合实验室与产业联盟：通过高校、科研院所与企业共建联合实验室，突破材料、工艺等共性技术;参与国际标准制定，提升行业话语权。
供应链韧性建设：建立关键材料战略储备机制，推动上游设备自主可控，降低地缘政治风险。
如需了解更多偏滤器行业报告的具体情况分析，可以点击查看中研普华产业研究院的《》。