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FUMATECH BWT GmbH 的名稱代表“功能性膜和系統技術"。在比蒂格海姆-比辛根（巴登-符騰堡）工廠，作為膜制造商和工廠建設者，致力于燃料電池技術和用于水處理和工藝解決方案處理的膜技術！

FUMATECH BWT GmbH “功能膜和系統工程"將水作為所有生命形式的基礎，將能源作為提高生活質量的基礎，將能源和供水的重要任務捆綁在一起。在比蒂格海姆-比辛根工廠，FUMATECH BWT活躍于燃料電池技術和膜分離技術領域，特別是在水溶液處理方面。

該公司在膜生產和膜分離技術方面擁有超過 25 年的經驗。對于 FUMATECH BWT GmbH 充滿活力的團隊來說，特別受益的是其高素質員工在聚合物化學、膜生產和工業廠房建設等所有領域的多年經驗。

膜電解是一個過程，其中兩個電極反應，即陰極還原和陽極氧化，與帶電離子的傳輸和轉化有關。在膜電解中，電極反應是實際材料分離過程中的步驟。膜的任務是液壓分離陽極回路（陽極電解液）和陰極回路（陰極電解液）以避免不希望的副反應，將電極反應與分離步驟結合或分別隔離在電極處形成的產物。在水電解的情況下，這些可以是氣態產物，例如氧氣和氫氣，

經常觀察到的電化學反應包括金屬沉積以及在陰極形成氫氣和有機化合物的陽極氧化以及諸如氯化物、亞硝酸鹽等離子。

氧化和還原反應都具有工業意義。氯化鈉電解生產氯氣和燒堿是重要的電膜工藝，如今年產氯氣約4800萬噸，其中30%以上通過膜電解工藝轉化。此外，膜電解用于生產次氯酸鈉，用于飲用水消毒。最近，用于生產臭氧、二氧化氯或次氯酸的電解也越來越多地用于飲用水消毒。

FUMATECH BWT GmbH 為從實驗室規模到工業應用的膜電解提供必要的膜和合格的多室膜組件（電解槽）。

FUMATECH BWT主要應用領域：

電池技術

燃料電池

膜分離技術

水處理

水電解

FUMATECH BWT主要產品：

水電解：

PEM電解

作為電轉氣概念的一部分，使用 PEM 電解制氫是未來能源生產最重要的關鍵技術之一。該過程代表了燃料電池功能的逆轉 基本成分 H 2和 O 2通過電化學通過施加電壓引發的反應。作為高功能隔膜，質子傳導膜是關鍵的核心部件，聚合物基體中的功能性化學側基導致 H +-離子從陽極通過膜轉移到陰極。在那里，這些質子與電子重新結合，電子也通過電導體傳導到陰極，形成高純度氫。同時，產生的氧氣在陽極側分離，也可以以非常純凈的形式儲存或直接使用。

陽極反應          H 2 O → 2 H + + 0.5 O 2 + 2 e -

陰極反應       2 H + + 2 e - → H 2

在總體平衡中，當水分解時，每個水分子形成一分子H 2和0.5分子O 2 。

PEM 水電解可實現高電流密度，這主要基于所用膜的高質子傳導性。FUMATECH BWT GmbH 在該應用領域提供各種織物增強膜。它們的特點是優異的質子傳導性和反應物的低交叉。除此之外，還具有很高的耐化學性和機械性。特別是由于織物增強，膜可以在增加的操作壓力下使用。膜的高穩定性支持整個電解系統的使用壽命。

堿性電解

堿性電解已經是一個成熟的工業過程。使用該工藝產生的氫氣具有純度高的特點，因此主要用于化學工藝技術。但特別是對于未來的能源行業來說，這種制氫工藝代表了一種有吸引力的附加工具。使用功能膜高效轉移 OH-- 在此應用中，離子的需求近年來穩步增長。對所用膜材料的化學穩定性要求非常高。使用高達 40% 的 KOH 溶液。工業系統的工作溫度有時會超過 80 °C，并且計劃在未來將工作壓力提高到 30 bar 左右。

在堿性電解池中，水在陰極分解為 H 2和 OH - 。

電池中的電化學過程如下：

陰極反應       2 H 2 O + 2 e - → H 2 + 2 OH -

陽極反應          2 OH - → 0.5 O 2 + H 2 O + 2 e -

在總體平衡中，從每個水分子中獲得一個氫分子和一個氧粒子。

FUMATECH BWT GmbH 提供用于堿性電解的高導電性和低 H 2交叉的自支撐和織物增強膜。降低的氫滲透性尤其代表了提高整個電解系統效率的重要好處。

fumasep® - 用于水處理的離子交換膜：

FUMATECH BWT GmbH - 功能膜和植物技術公司 - 是用于各種電化學過程的離子交換膜的制造商之一。我們的現代化涂層設備生產多孔、無孔和功能性膜，具有出色的耐酸、堿、溶劑和氧化性。憑借我們在潔凈室中的新膜包衣工廠、我們進一步改進的聚合物生產和滿足所有未來要求的空氣凈化系統，我們在水處理技術的新市場又邁出了重要一步，使用燃料電池的創新能量轉換和使用電池的能量存儲。fumasep 膜是使用 FUMATECH 專有的溶液繪圖技術制造的。它們以標準板材尺寸提供，例如 200 x 300 毫米、520 x 520 毫米、520 x 1050 毫米和根據要求提供的其他尺寸。最大寬度為 1650 mm，可生產厚度為 10 µm 至 500 µm 的卷材。

標準膜

類型 fumasep FAS 和 fumasep FKS 是用于電滲析和反向電滲析的均相標準陰離子和陽離子交換膜。這些是有和沒有增強的廉價膜類型。根據應用，這些膜類型在厚度、電導率、選擇性滲透率和薄層電阻方面進行了優化。推薦的應用包括脫鹽過程、鹽、酸和堿的濃縮，以及從飲用水中去除氮化合物。

用于雙極膜電滲析的膜

我們的產品 fumasep FAB、FKB 和 FBM 專為雙極膜電滲析而設計和優化。EDBM 是用于鹽分離的常規電滲析與用于將鹽轉化為相應酸和堿的電化學水分解的組合。fumasep FAB是一種陰離子交換膜，具有阻斷質子以獲得高濃度酸的特性。fumasep FKB 是一種陽離子交換膜，針對高陽離子傳輸和高抑制 OH 離子進行了優化。fumasep FBM 是一種雙極膜，可誘導水分解成質子和氫氧根離子。雙極膜 fumasep FBM 結合了高選擇性和效率以及寬 pH 范圍內的高化學穩定性，非常好的機械穩定性和低電阻。它非常適合從相應的鹽類生產酸和堿，以及生物燃料電池等創新概念。獲得多層膜由選擇性陰離子和陽離子交換層組成。水在特殊的中間層中解離成質子和氫氧根離子。水通過滲透作用轉移到這一層。水在特殊的中間層中解離成質子和氫氧根離子。水通過滲透作用轉移到這一層。水在特殊的中間層中解離成質子和氫氧根離子。水通過滲透作用轉移到這一層。

特殊膜類型

fumasep FAD陰離子交換膜是質子和陰離子傳輸性能優異，金屬離子保留效率高的膜類型。這些特性對于在擴散滲析系統中用于從使用過的工藝浴溶液中回收游離酸（例如來自表面整理或紡織加工）中的操作是必需的。根據工藝的不同，通過這種方式可以回收多達 95% 的游離酸和多達 80% 的堿并返回到生產過程中，這意味著精加工浴或廢水處理所需的化學品也可以回收。 saved.fumasep FAP 是一種耐氯陰離子交換膜，它還可以傳輸質子。該膜適用于各種應用。

用于電解

的氟化膜 fumasep F 型是基于全氟磺酸/PTFE 共聚物的陽離子交換膜，具有出色的化學穩定性和出色的離子電導率，可用于電解。生產的膜具有和不具有增強的機械和化學穩定性。另一個應用是生產用于水消毒的次氯酸鈉和次氯酸。

德國FUMATECH BWT離子交換膜用于燃料電池的 fumapem® 高性能膜：

全氟磺酸/聚四氟乙烯共聚物是用于燃料電池應用的質子交換膜的標準聚合物材料。膜具有高耐化學性和機械性的特點，這也可以通過使用增強織物來提高，以確保產品的處理和使用壽命。

用于 LT-PEM

的膜材料 燃料電池中兩種應用的膜均基于 PFSA 聚合物，可作為長側鏈 (LSC) 或短側鏈 (SSC) 使用。對于固定應用，自 1990 年代以來一直使用 LSC PFSA。FUMATECH 在這種聚合物上制造的膜是 fumapem F-940-RFS。這通過各種電化學方法綜合表征，并在化學和機械穩定性方面表現出非常好的抵抗力。

對于在功率密度和相對濕度方面需要更高容差的應用，SSC PFSA 是合適的原材料。fumapem FS-930-RFS 膜具有低電阻和特別好的能力，可以在不犧牲性能的情況下應對運行期間的短期濕度波動。

F-940-RFS 和 FS-930-RFS 這兩種膜均已在各種應力條件下進行了測試，在預期壽命方面取得了出色的結果。短側鏈膜 fumapem FS-715-RFS 通常用于汽車應用。

15 µm 厚的增強膜的特點是電阻特別低，即使在高電流密度下也能在干燥條件下自加濕。陰極產生的水有助于增加膜的導電性?？紤]到較小的厚度，即使在不同的條件下，膜也顯示出非常好的機械性能和低的氫轉移。

由于需要高可靠性，一些船舶和航空航天應用使用厚度為 80 至 120 µm 的 fumapem PFSA 膜。該系統使用純氫氣和氧氣運行，燃料電池在陰極側的高壓下運行。LSC 和 SSC 材料，無論是作為普通箔還是增強膜，都滿足性能、耐用性、壓力操作和極低氫轉移的目標值。所有 fumapem 燃料電池膜都可以通過已知的 MEA 生產工藝輕松加工，例如用 GDE 熱壓、貼花工藝或用催化劑直接涂覆膜。fumapem PEMFC 膜的選定特性總結在下表中。

由于其性能，碳氫化合物膜被用于特殊燃料電池，例如在 150°C 以上沒有加濕的高溫 PEM，或用于所用燃料低交叉的 DMFC 應用。

高溫質子交換膜（HTPEM）是150°C以上燃料電池的核心。與經典的 PEM 燃料電池一樣，氫氣在陽極通過電化學方式分解為質子和電子。質子通過膜傳輸到陰極，而電子通過外部導體產生電流。在陰極，質子與電子結合并進一步與氧氣反應形成水和熱。產生氫氣有兩種不同的方法。一方面，氫氣是通過蒸汽重整從天然氣中產生的。另一方面，氫和氧可以通過水的電解產生。HTPEM 技術與天然氣結合使用特別有趣，因為它不需要額外昂貴的外圍設備，例如氧化催化劑來去除重整產品中的一氧化碳，因為陽極可以吸收高濃度的物質，如 CO 和 CO2，而無需使用性能的重大損失。此外，與低溫 PEM 系統相比，無需額外加濕，簡化了熱管理。HTPEM 技術的效率約為 90%，以電能和熱能的總輸出計算。此外，與低溫 PEM 系統相比，無需額外加濕，簡化了熱管理。HTPEM 技術的效率約為 90%，以電能和熱能的總輸出計算。此外，與低溫 PEM 系統相比，無需額外加濕，簡化了熱管理。HTPEM 技術的效率約為 90%，以電能和熱能的總輸出計算。

直接甲醇燃料電池 (DMFC) 對便攜式應用特別感興趣，因為它們可以非常方便地用作任何沒有電力或天然氣的地方的能源。使用的燃料是甲醇，它在發電的同時在陽極轉化為質子和二氧化碳。在陰極，質子和電子結合并與氧氣氧化形成水，同時釋放熱量。

用于 HTPEM 的膜材料

有兩種聚合材料可用于此類技術。兩者均基于聚苯并咪唑 (PBI)。經典的 PBI 膜是 fumapem AP，新型超高分子量 PBI 膜是 fumapem AM。fumapem AM 適用于陰極和濕度平衡操作

雖然 fumapem AP 在陽極側的濕陽極操作和 170°C 以上的溫度耐受性方面具有優勢。兩種膜都具有非常好的熱穩定性和導電性。取決于操作條件，兩種膜類型均可在 3,000 - 20,000 小時的操作時間內實現非常高的性能。

用于 DMFC 的膜材料 用于

DMFC 應用的膜最重要的特性之一是陽極側的高燃料保留率，因為可能的交叉不僅會降低效率，還會增加操作失敗的風險。出于這個原因，不易過度膨脹或收縮的堅固膜是任何 DMFC 系統的關鍵組成部分。此應用有兩種膜。fumapem E-730 的特點是甲醇交叉非常低且性能良好，fumapem F-1850 的特點是甲醇交叉適中但性能非常好。

fumasep®電池用膜：

fumasep 膜是氧化還原液流電池的新核心。FUMATECH BWT GmbH 為各種電池系統生產多孔隔膜和封閉功能性陰離子交換和陽離子交換膜。

為 VRB 提供各種膜類型，具體取決于充電/放電期間是否需要高效率或高電流密度，或這些操作模式之間的折衷。

多孔隔膜的特點是成本低、表面電阻低，具有足夠的選擇性和可能的電解質轉移。

我們的封閉式離子交換膜的優勢在于它們實現了高庫侖產率和盡可能低的電解質轉移。

陽離子交換膜主要是電解質的液密質子傳導屏障。由于所有 RFB 系統均基于不同氧化態的陽離子，因此對其他陽離子具有高排斥性的選擇性質子傳導陰離子交換膜可能是實現最大效率的更好選擇。

德國FUMATECH BWT離子交換膜主要型號：

fumasep FAS、fumasep FKS、fumasep FAB、FKB 和 FBM、fumasep FAD、fumasep F、fumapem F-940-RFS、fumapem FS-930-RFS、fumapem FS-715-RFS、fumapem PFSA、fumapem PEMFC、fumapem AP、 fumapem AM、fumapem E-730、fumapem F-1850等。