摘要：上亿摄氏度的高温等离子体在磁约束中奔腾翻滚，这份驾驭“人造太阳”的力量背后，有一种关键材料承受着极致考验——钨铜偏滤器。

上亿摄氏度的高温等离子体在磁约束中奔腾翻滚，这份驾驭“人造太阳”的力量背后，有一种关键材料承受着极致考验——钨铜偏滤器。

中国“人造太阳”EAST在2025年初创下稳态运行1066秒的世界纪录。在这历史性突破的背后，有一个关键部件功不可没：钨铜偏滤器。

它直接面对上亿度的高温等离子体和高能粒子流的冲击，用于排出反应过程产生的杂质，维持核聚变反应的正常运行。偏滤器被称作“人造太阳”的高温排气口，其重要性不言而喻。

01 战略价值：能源安全的终极解决方案

随着现代工业对石化资源的消耗，人类急切需要找到新的替代能源。可控核聚变被誉为人类能源的终极解决方案，也是国际大国未来能源规划的战略制高点。

偏滤器则是核聚变装置中使用条件最为苛刻的部件之一。它不仅是实现可控核聚变的关键技术瓶颈，更是衡量一个国家在尖端新材料领域创新能力的标志。

中国钨铜偏滤器技术的突破，直接推动了多个国家重大科学工程的进展。从EAST到法国WEST装置，再到国际热核聚变实验堆ITER，中国制造的偏滤器已经成为全球核聚变研究的共同选择。

02 市场格局：从跟跑到领跑的中国逆袭

全球钨铜偏滤器市场格局高度集中，中国已成为全球唯一实现批量生产钨铜部件的国家。安泰科技是国内第一家具备聚变钨铜偏滤器生产能力的公司。

该公司具备从原材料到部件交付的全套技术，研制和生产过程在公司内部形成闭环。目前来说全面掌握这个技术的，在国内安泰科技是唯一的供应商。

中国团队不仅为国内EAST装置提供了偏滤器，还在2018年通过国际竞标获得承担法国WEST装置456件钨铜部件的研制任务。

2020年，安泰科技为法国WEST装置提供全部456件钨铜偏滤器部件，100%验收合格交付。如今，全球最重要的两个核聚变托卡马克装置的偏滤器，已全部烙上“中国制造”的印记。

03 技术瓶颈：108道工序的极致挑战

钨铜偏滤器的制造极其复杂，堪称科学与艺术的完美结合。整整108道工序，每一道都凝聚着科研人员的智慧与汗水。

生产难度首先来自于材料本身的极端特性。钨是自然界熔点最高的金属（3410℃），而铜则具有顶尖的导热性能。

如何将这两种性质迥异的金属完美结合，成为横亘在科研之路上的巨大挑战。安泰科技团队成功攻克了四大核心技术难题。

高性能变形态细晶钨板制备技术是基础。团队通过定向低温大变形技术，开发出高性能定向纤维组织细晶钨板，成为国内唯一ITER官方认定的钨板供应商。

钨铜异质材料热等静压复合技术是核心突破。由于钨和铜完全不固溶，团队采用热等静压高温高压扩散复合技术，使钨铜界面结合率达到100%。

研发团队经历多次失败，中间几乎要放弃。经历五六轮失败后，项目组甚至怀疑项目是否进行不下去了。

04 应用前景：358亿市场的巨大空间

根据浙商证券研究报告，预计应用于可控核聚变设备的偏滤器市场规模约358亿元。全球核聚变设备市场年均新增规模将从2021-2025年的254亿元增长至2031-2035年的1.1万亿元，复合年增长率约23%。

偏滤器作为核心耗材在单个核聚变实验装置成本中占比约3%。以ITER装置为例，偏滤器全部更换一次需要约18吨高端钨材。

随着ITER装置计划于2035年实现满功率放电，各国将进入工程示范堆建设的第二阶段，2050年进入商用堆的建设阶段。偏滤器等关键部件需求将大幅上升。

钨铜偏滤器技术的创新突破，也在多个高端领域激起涟漪。技术已拓展到聚变氚增殖包层第一壁、大型国产化医疗装备复合靶、第三代核电主泵推力盘等产品。

05 未来趋势：从实验室到商业化的征程

未来五年将是钨铜偏滤器技术从实验装置走向示范堆建设的关键时期。根据十五五规划分析，全球和中国钨铜偏滤器市场将持续增长。

技术迭代加速。目前研发团队通过强化换热设计将W/Cu复合部件的热排出能力提高到20MW/m2，为WEST制备的平板W/Cu模块承受住了302次20MW/m2的高热负荷辐照。

成本控制与规模化生产成为重要趋势。产业化不仅需要着力降低成本，更必须将产品合格率从实验室阶段的30%～40%，显著提升至70%～80%甚至更高水平。

全球合作深化。中国钨铜偏滤器技术已经成为国际核聚变合作的重要纽带，连接着EAST、ITER和WEST等全球主要核聚变项目。

06 中外差距：从依赖进口到全球领先

回顾发展历程，中国钨铜偏滤器技术完成了从跟跑、并跑到领跑的华丽转变。十余年前，中国在偏滤器用钨铜复合材料领域还处于实验室阶段，没有任何成熟技术路径可循。

当时发达国家已探索多年却进展缓慢。中国团队从零开始，自己摸索。经过十余年攻关，中国成为国际上唯一实现批量生产钨铜部件的国家。

中外差距主要体现在三个方面：工艺成熟度方面，中国已经实现了批量化生产，而国外仍处于研发和小批量试制阶段；技术指标方面，中国生产的钨铜偏滤器已经达到甚至超过国际标准；应用范围方面，中国产品已应用于全球最重要的核聚变装置。

07 中国路径：创新驱动与产业链协同

中国的突破之路得益于全产业链协同创新。中国钢研旗下机构和企业协同合作，形成一条从材料制备、复合连接到加工制造、无损检测的完整产业链。

产学研紧密结合是成功的关键。中科院合肥物质科学研究院等离子体所与安泰科技合作，依靠自主创新，突破了高性能轧制钨材料批量化生产瓶颈。

长期战略眼光也是重要因素。中国钢研在20年前就已盯准可控核聚变方向，认为这将是全球能源发展新趋势，应该发挥自己的优势融入其中。

现在，中国已经建立了完全自主的知识产权体系，开发出具有自主知识产权的“两步热等静压扩散焊接”金属复合技术，实现了钨铜复合组件高质量异种材料连接。

2020年，当中国团队为法国WEST装置提供的456件钨铜偏滤器部件全部验收合格交付时，全球核聚变界再次将目光投向东方。

中国团队不仅用三四年的时间，走完了国外十几二十年的研发路程，更是用比国际同行更短的时间实现了高性能核聚变用钨材料和钨铜复合组件的批量生产。

如今，从EAST到ITER，从中国到法国，全球最重要的核聚变装置都依赖中国的钨铜偏滤器技术。这条从材料强国到能源强国的路径，正在中国科技人的脚下延伸。

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来源：金脉洞见