添加劑對車載制氫機制氫效率影響的實驗研究

紀常偉，馮雨1，汪碩峰，張擘1，徐溥言1，余夢輝1

（1.北京工業大學環境與能源工程學院區域大氣復合污染防治北京市重點實驗室，北京100124；2.北京電動車輛協同創新中心，北京100081）

添加劑對車載制氫機制氫效率影響的實驗研究

紀常偉1，2，馮雨1，汪碩峰1，2，張擘1，徐溥言1，余夢輝1

（1.北京工業大學環境與能源工程學院區域大氣復合污染防治北京市重點實驗室，北京100124；2.北京電動車輛協同創新中心，北京100081）

針對摻氫汽油機汽車使用的車載制氫機效率偏低問題，在制氫機性能實驗臺上研究加入添加劑對制氫機效率的影響。在電解電流為40 A，初始溫度為23.7℃，初始壓力為0.1 MPa條件下，對電解質量分數分別為20%、30%和40%的KOH溶液與其對應單位體積中含有0.3 g重鉻酸鉀KOH溶液的電解電壓與制氫效率進行比較。實驗結果表明：在質量分數分別為20%、30%和40%KOH溶液中加入重鉻酸鉀電解電壓分別降低0.16 V、0.19 V和0.09 V，制氫效率分別提高2.14%、2.78%和1.46%，制氫效率比分別提高5.23%、6.71%和3.47%；在質量分數為30%KOH溶液中加入重鉻酸鉀效果最好，可以有效提高制氫效率。

動力機械工程；車載制氫機；氫氧化鉀；添加劑；制氫效率；重鉻酸鉀

0 引言

氫氣不但具有可再生性及清潔性的優點，還具有熱值高、火焰傳播速度快、著火界限寬及點火能量低等特性，因此是可以應用于傳統內燃機的全新替代燃料［1-4］。氫能在內燃機上的應用大致分為純氫內燃機和摻氫內燃機兩種。目前已有學者對純氫內燃機進行了研究，Yang等［5］通過實驗的方法研究了純氫內燃機早燃與回火現象之間的關系，發現純氫內燃機中的早燃和回火有相互促進的作用。相比純氫內燃機而言，摻氫內燃機耗氫量較低，因此摻氫內燃機可以采用車載制氫機為車輛供應所需氫氣。目前已有學者開展了摻氫內燃機的相關研究，汪碩峰等［6］通過在摻氫汽油機實驗臺架上進行研究，實驗表明摻混氫氣能夠有效提升汽油機熱效率并降低有害排放。文獻［7-10］對氫氣—天然氣混合燃料內燃機在不同摻氫分數、過量空氣系數和點火角條件下的燃燒與排放特性進行了實驗研究，實驗結果表明，相同過量空氣系數下，摻氫有利于降低天然氣內燃機的循環變動。同時摻氫后內燃機稀燃極限所對應的過量空氣系數明顯提高。張繼春等［11］對摻氫比對天然氣發動機燃燒放熱影響進行了研究，通過對天然氣摻氫發動機的放熱過程分析得出，隨著摻氫比的增大，燃燒速度變快，燃燒期變短。雖然摻氫汽油機耗氫量較小，但是由于目前國內外氫基礎設施較匱乏，為解決加氫不便的問題，提出了車載制氫機電解堿液來制取氫氣的方法［12］，然而目前市場上的堿液制氫機效率不高，能量轉化率低，因此提高制氫機效率尤為重要。改變電極特性和向堿液中加入添加劑是改善制氫機效率的主要途徑。大量學者進行了研究，Wendt等［13］制備了Raney鎳活化鐵陽極，實驗表明可以降低水電解能耗。胡偉康等［14］對堿性電解水活性陰極材料進行了研究，結果表明Raney鎳合金、鎳鉬合金和斕鎳系儲氫合金電極在堿性電解水制氫方面均有極高的電催化活性，可以有效降低能耗。姜春蘭［15］提出利用添加劑降低水電解能耗技術，在國內7臺DY-125型電解槽及12臺DY-50型水電解槽上應用，結果表明每臺電解槽平均節電率為8.5%以上。李效文［16］在DY-144型電解槽中加入添加劑，結果表明使用添加劑可以降低電解槽的能耗和降低槽溫，節約冷卻用水。王迪［17］通過將五氧化二釩作為添加劑加入電解液中，發現此方法可以降低電解槽極間電壓。魏子棟等［18］使用陽離子表面活性劑十六烷三甲基溴化銨作為添加劑電解水制氫，發現在酸性介質中可以有效降低析氧電位。

目前國內外已經針對制氫機節能問題進行了研究，但大部分研究集中在工業電解堿液制氫領域，電解溫度和電解壓力較高，在制氫機節能方面并沒有具體的實驗數據。相比之下，針對車載制氫機節能問題的研究還尚缺深入的研究與探索。

向電解液中加入添加劑是改善制氫機效率的有效途徑。由于堿液中含有金屬雜質離子，在電解堿液制氫過程中這些金屬雜質離子會沉積附著在電極上降低電極的活性，導致電解堿液制氫效率不高。相比于其他添加劑，由于KOH溶液中有大量K+，選擇重鉻酸鉀作為添加劑原因在于向KOH溶液中加入重鉻酸鉀不會產生新的金屬離子，同時重鉻酸鉀有強氧化性，可以增加電極的表面活性。加入重鉻酸鉀使水分子具有極性方向，在直流電作用下更易向陰極遷移生成氫氣。隨著電解的進行，電解溫度會升高導致電阻下降，堿液更易對電極腐蝕，加入重鉻酸鉀會生成氧化層保護電極，從而降低能耗。析氫過電位由分子氫在溶液中過量累積引起，加入重鉻酸鉀提高金屬—氫鍵吸附自由能，減少分子氫在溶液中的累積量，降低析氫過電位，從而降低能耗。加入重鉻酸鉀使陰極涂層剝落空點被重新覆蓋，使陰極保持較高活性，提高制氫速率。

因此，本文在制氫機性能實驗臺上進行研究，研究加入重鉻酸鉀作為添加劑對制氫機效率的影響。

1 實驗裝置及方法

1.1實驗裝置

該實驗在型號為SHC-300的制氫機上進行，該機主要技術參數見表1.

表1　SHC-300制氫機主要技術參數Tab.1 Technical parameters of hydrogen generator

制氫機性能測試系統實驗臺原理圖如圖1所示，實驗設備的參數如表2所示。

圖1　制氫機性能測試系統實驗臺原理圖Fig.1 Schematic diagram of hydrogen generator testing bench

表2　實驗設備參數Tab.2 Parameters of test apparatus

該系統中的電解槽為雙極式堿性電解槽，主要由電源、電解槽箱體、陰陽性電極及膈膜組成。電解槽分為陰極面和陽極面，相鄰兩塊電極板之間用絕緣密封墊片隔開。相鄰電極與中間的電解液、絕緣密封墊片構成一個電解槽小室。電流調節器控制電解電流，壓力調節器控制電解壓力，通入冷卻水可以控制電解溫度，由水箱向堿液儲罐加入適量純水保證堿液儲罐中的水位基本保持不變，從而控制電解液濃度。在系統中還可測量電解槽內堿液pH值，利用冷卻水套管與變色硅膠對制取的H2分別進行冷卻與干燥。

1.2實驗方法

在電流不變的條件下進行制氫機性能測試系統實驗。電解電流設為40 A，依次配制質量分數為20%、30%和40%的KOH溶液，電解過程中保持KOH溶液質量分數不變，初始溫度為23.7℃，初始壓力為0.1 MPa條件下，電解堿液制氫與相同條件下電解單位體積中含有0.3 g重鉻酸鉀堿液制氫進行對比，為保證測量數據的可靠性，每個工況進行3次實驗取平均值作為最終結果。以下對理論制氫速率進行計算：

電解電流定義

式中：N為摩爾數（mol）.

制氫效率是評價車載制氫機運行過程中性能的重要指標。由于車載制氫機工作時所消耗的電能為輸入能量，制得氫氣的能量含量為輸出能量。因此車載制氫機的制氫效率為輸出能量與輸入能量之比［19］，即

式中：vH2為制氫速率（mL/min）；ρH2為 H2密度（g/L）；LH2為 H2低熱值（MJ/kg）；U為電解電壓（V）。

電解電壓等于電解槽中所有電解槽小室電壓之和，槽電流與每一個電解槽小室流過的電流相等。隨著反應的進行，產生的氣體逐漸增多。隨著電解的進行，電解溫度逐漸升高，電極表面逐漸被氣泡覆蓋，由析氧超電位電阻、正極電阻、氧氣氣泡產生的電阻、膈膜電阻、電解質中離子產生的電阻、負極電阻和氫氣氣泡產生的電阻組成的極間電阻減小，電解電壓下降。圖2給出了0.1 MPa條件下，理論制氫速率與實際制氫速率隨電解電流的變化關系。圖2中的實際制氫速率在電解溫度為23.7℃，電解電壓為0.1 MPa條件下，使電流分別為10 A、20 A、30 A和40 A時測得，為保證測量數據的可靠性，每個數據點進行3次實驗取平均值作為最終結果。從圖2中可以看出，理論制氫速率與實際制氫速率隨電流的升高而升高。當電解電流為40 A時，實際制氫速率與對應的理論制氫速率偏差較大，可以認為此電解電流條件下制氫速率可提高的潛力最大，提高制氫效率的潛力也最大。工業上電解堿液制氫一般采用質量分數為20%～40%的KOH溶液，因為KOH溶液質量分數高于40%腐蝕性過高，會對制氫系統造成損害。堿液中添加劑含量不宜過高，約為整個堿液質量的0.05%.工業上多采用重鉻酸鉀和五氧化二釩作為添加劑加入到堿液中制取氫氣。因此，實驗研究選擇電解電流為40 A（初始溫度為23.7℃，初始電解壓力為0.1 MPa）條件下，電解質量分數分別為20%、30%和40%的KOH溶液與其對應單位體積中含有0.3 g重鉻酸鉀KOH溶液進行比較。

圖2　理論與實際制氫速率對比圖Fig.2 Comparison of theoretical and practical hydrogen production rates

2 實驗結果及分析

2.1添加劑對KOH溶液電解溫度的影響

圖3給出了加添加劑前后KOH溶液電解溫度隨時間的變化。從圖3中可以看出，加添加劑前后KOH溶液電解溫度均隨時間增長而升高，加添加劑對KOH溶液電解溫度的變化無影響。造成此現象的原因在于隨著電解的進行，通電電流會不斷產生熱量，向溶液放熱，導致KOH溶液的溫度升高。然而加添加劑僅對電極產生作用，并沒有改變KOH溶液的性質，因此電解溫度變化趨勢不變。

圖3　KOH溶液溫度隨時間的變化Fig.3 Temperature versus time

2.2添加劑對KOH溶液電解電壓的影響

圖4給出了在電解電流為40 A條件下，KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時，加添加劑前后電解電壓隨時間的變化。從圖4中可以看出，加添加劑前后質量分數分別為20%和40%的KOH溶液電解電壓均隨時間增長而降低且趨勢變緩，加添加劑的效果隨時間增長而變差。加添加劑前后質量分數為30%的KOH溶液電解電壓隨時間增長而降低且趨勢變快，加添加劑的效果隨時間增長而變好。對于20%KOH溶液，加添加劑前電解電壓降低0.27 V，加添加劑后電解電壓降低0.40 V，加添加劑前后電解電壓平均降低0.16 V.對于30% KOH溶液，加添加劑前電解電壓降低0.19 V，加添加劑后電解電壓降低0.23 V，加添加劑前后電解電壓平均降低0.19 V.對于40%KOH溶液，加添加劑前電解電壓降低0.09 V，加添加劑后電解電壓降低0.10 V，加添加劑前后電解電壓平均降低0.09 V.造成此現象的原因在于隨著電解的進行，KOH溶液電解溫度和電解壓力均會升高，水的電解能力得到提高，KOH溶液電阻會降低，從而可以有效降低電解電壓，電解等量水所需電能減少。另外，在電場的作用下，添加劑在陰極形成了一層活性物［15］，使陰極析氫過電位降低，導致電解電壓降低。隨著電解的進行，KOH溶液電解壓力會升高導致電解液電阻降低，但電解壓力過大會增加氧氣與氫氣的溶解度，從而使制氫效率降低。加添加劑后使電極表面的雜質被強烈氧化，增加了電極表面活性，從而電解電壓降低。KOH溶液電解過程中的電解電壓必須克服電極極化電動勢和電壓降，溫度升高導致離子所含的能量增加，更容易在電場作用下生成氫氣和氧氣。加添加劑能有效地降低溶劑的重組活化能［18］，從而使電解電壓下降。

圖4　KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時電壓隨時間的變化Fig.4 Voltage versus time for KOH mass fractions of 20%，30%and 40%

圖5給出了KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時，加添加劑前后電解電壓降低值隨時間的變化。從圖5可以看出，電解電流為40 A條件下，電解加添加劑后的質量分數為30%KOH溶液降低的電壓值最大，為0.19 V.造成此現象的原因在于KOH溶液的電解電壓與氫氧超電位有關［20］，KOH溶液氫氧超電位隨濃度的升高而降低。隨著電解的進行，H3O+和H2O向電極遷移，隨后在電極表面放電，H原子吸附在電極表面，最后在電極表面生成H2.加入重鉻酸鉀使電極表面的雜質被強烈氧化，鉻由+6價變為+3價，從而增加電極的表面活性，使H原子更易吸附在電極表面，從而降低電解電壓。向質量分數為30%的單位體積KOH溶液中加入0.3 g重鉻酸鉀效果最好，更有利于制氫機節能。

圖5　KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時電壓降低值隨時間的變化Fig.5 Decreased voltage versus time for KOH mass fractions of 20%，30%and 40%

2.3添加劑對KOH溶液制氫效率的影響

圖6給出了KOH溶液質量分數分別為20%、 30%和40%時，加添加劑前后制氫效率隨時間的變化。從圖6可以看出，電解電流為40 A條件下，電解質量分數分別為20%、30%和40%KOH溶液，與加添加劑后所對應的制氫效率對比，制氫效率均隨時間增長而升高。電解質量分數分別為20%、30% 和40%KOH溶液的制氫效率分別為38.16%、38.48%和40.48%.電解過程中制氫效率分別提高4.24%、2.95%和1.95%.加添加劑后電解質量分數分別為20%、30%和40%KOH溶液的制氫效率分別為40.30%、41.26%和41.95%，電解過程中制氫效率分別提高6.31%、4.19%和2.21%.造成此現象的原因在于隨著電解的進行，KOH溶液電解溫度和電解壓力均會升高，使H+和OH-更加容易得失電子生成氫氣和氧氣，從而制氫速率會小幅升高。同時KOH溶液內電阻會降低，導致電解電壓下降。根據（2）式可得制氫效率也升高。

圖6　KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時制氫效率隨時間的變化Fig.6 Hydrogen production efficiency versus time for KOH mass fractions of 20%，30%and 40%

圖7給出了KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時，加添加劑前后制氫效率提高值隨時間的變化。從圖7可以看出，電解電流為40 A條件下，加添加劑后電解質量分數分別為20%、30%和40%的 KOH溶液，其制氫效率提高值分別為2.14%、2.78%和1.46%，加添加劑后電解質量分數為30%的KOH溶液制氫效率提高值最大。造成此現象的原因在于隨著電解的進行，由于質量分數為40%的KOH溶液中含有較多金屬雜質離子，這些金屬雜質離子在電極上迅速沉積降低電極活性，導致加添加劑后提高制氫效率效果不明顯。質量分數為20%的KOH溶液由于電解能力不足，加入添加劑后相比于質量分數為30%的KOH溶液提高制氫效率效果也不明顯。

圖7　KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時制氫效率提高值隨時間的變化Fig.7 Increased hydrogen production efficiency versus time for KOH mass fractions of 20%，30%and 40%

圖8給出了KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時，加添加劑前后制氫效率提高比隨時間的變化。從圖8可以看出，電解電流為40 A條件下，加添加劑后電解質量分數分別為20%、30%和40%的 KOH溶液，其制氫效率提高比分別為5.23%、6.71%和3.47%.在質量分數為30%的KOH溶液中加入添加劑對車載制氫機制氫效率的提高效果較好。

3 結論

本文實驗在電解電流為40 A條件下進行，電解質量分數分別為20%、30%和40%的KOH溶液制氫，隨著電解的進行，保持質量分數不變。隨后向單位體積KOH溶液中加入0.3 g重鉻酸鉀作為添加劑電解制氫，對加添加劑前后的節能及提高制氫效率的效果進行比較，得出以下結論：

圖8　KOH溶液質量分數分別為20%、30%和40%時制氫效率提高比隨時間的變化Fig.8 Increased hydrogen production efficiency ratio versus time for KOH mass fractions of 20%，30%and 40%

1）KOH溶液的電解溫度隨時間增長而升高，加入重鉻酸鉀對KOH溶液電解溫度的變化趨勢無影響。

2）在質量分數分別為20%、30%和40%KOH溶液加入重鉻酸鉀電解電壓分別降低0.16 V、0.19 V 和0.09 V.

3）在質量分數分別為20%、30%和40%KOH溶液加入重鉻酸鉀，制氫效率分別提高2.14%、2.78%和1.46%，制氫效率比分別提高5.23%、6.71%和3.47%.另外，在電解電流不變的條件下加入重鉻酸鉀能有效提高車載制氫機制氫效率，從而降低車載制氫機能耗，達到節能目的。

4）在質量分數為30%的KOH溶液中加入重鉻酸鉀可以更有效降低電解電壓并提高制氫效率，且由于其質量分數適中，不會損壞車載制氫機內部，不但能使車載制氫機長期穩定運行，同時也可以延長壽命，降低成本。

（References）

［1］ 吳森，錢玉龍.內燃機摻氫燃燒可行性分析［J］.汽車工程師，2010（4）：50-53. WU Sen，QIAN Yu-long.Feasibility analysis on the internal combustion engine mixed with hydrogen combustion［J］.Auto Engineer，2010（4）：50-53.（in Chinese）

［2］ D’Andrea T，Henshaw P F，Ting D S K.The addition of hydrogen to a gasoline-fuelled SI engine［J］.International Journal of Hydrogen Energy，2004，29（14）：1541-1552.

［3］ Momirlan M，Veziroglu T N.The properties of hydrogen as fuel tomorrow in sustainable energy system for a cleaner planet［J］.International Journal of Hydrogen Energy，2005，30（7）：795-802.

［4］ Shudo T.Improving thermal efficiency by reducing cooling lossesin hydrogen combustion engines［J］.International Journal of Hydrogen Energy，2007，32（17）：4285-4293.

［5］ Yang Z Z，Wang L，Zhang Q.Research on optimum method to eliminate backfire of hydrogen internal combustion engines based on combining postponing ignition timing with water injection of intake manifold［J］.International Journal of Hydrogen Energy，2012，37（17）：12868-12878.

［6］ 汪碩峰.摻氫汽油機燃燒與排放特性的實驗研究［D］.北京：北京工業大學，2013. WANG Shuo-feng.Experimental investigation on combustion and emissions characteristics of a hydrogen-blended gasoline engine ［D］.Beijing：Beijing University of Technology，2013.（in Chinese）

［7］ Ma F H，Ding S，Wang Y，et al.Performance and emissions characteristics of a spark-ignition（SI）hydrogen-enriched compressed natural gas（HCNG）engine under various operating conditions including idle conditions［J］.Energy Fuels，2009，23（6）：3113-3118.

［8］ Ma F H，Wang Y.Study on the extension of lean operating limit through hydrogen enrichment in a natural gas spark-ignition engine ［J］.International Journal of Hydrogen Energy，2008，33（4）：1416-1424.

［9］ 馬凡華，陳仁哲，齊政亮，等.火花點火天然氣發動機起動階段HC排放特性研究［J］.內燃機工程，2012，33（3）：10-19. MA Fan-hua，CHEN Ren-zhe，QI Zheng-liang，et al.HC emission characteristics of spark ignition CNG engine during starting period.［J］.Chinese Internal Combustion Engine Engineering，2012，33（3）：10-19.（in Chinese）

［10］ Ma F H，Wang Y，Liu H，et al.Experimental study on thermal efficiency and emission characteristics of a lean burn hydrogen enriched natural gas engine［J］.International Journal of Hydrogen Energy，2007，32（18）：5067-5075.

［11］ 張繼春，李興虎，楊建國，等.摻氫比對天然氣發動機燃燒放熱影響的研究［J］.內燃機工程，2009，30（1）：15-18. ZHANG Ji-chun，LI Xing-hu，YANG Jian-guo，et al.Effect of different fraction of hydrogen addition on combustion mass fraction of a spark ignition engine fueled with natural gas［J］.Chinese Internal Combustion Engine Engineering，2009，30（1）：15-18. （in Chinese）

［12］ Ji C W，Wang S F，Zhang B，et al.Emissions performance of a hybrid hydrogen-gasoline engine-powered passenger car under the new european driving cycle［J］.Fuel，2013，106：873-875.

［13］ Wendt H，Plzak V.Electro catalytic and thermal activation of anode oxygen and catholic hydrogen evolution in alkaline water electrolysis［J］.Electrochemical Acta，1983，28（1）：27-34.

［14］ 胡偉康，張允什，宋德瑛，等.堿性電解水制氫的活性陰極材料［J］.高技術通訊，1995（8）：55-60. HU Wei-kang，ZHANG Yun-shi，SONG De-ying，et al.Active cathode material for hydrogen production from alkaline electrolysis water［J］.High Tech Communication，1995（8）：55-60.（in Chinese）

［15］ 姜春蘭.水電解制氫節能技術探討［J］.冶金動力，1995（1）：38-39. JIANG Chun-lan.Investigation on the saving energy technology about hydrogen production by electrolysis of water［J］.Metallurgical Power，1995（1）：38-39.（in Chinese）

［16］ 李效文.應用添加劑法降低水電解能耗［J］.有色冶金節能，1994（3）：1-3. LI Xiao-wen.Using additives to reduce the energy consumption of water electrolysis［J］.Energy Saving of Non-Ferrous Metallurgy，1994（3）：1-3.（in Chinese）

［17］ 王迪.水電解過程中的節能與降耗［J］.中國鉬業，1998，22（3）：44-46. WANG Di.Energy saving and consumption in the process of electrolysis of water［J］.China Molybdenum Industry，1998，22（3）：44-46.（in Chinese）

［18］ 魏子棟，洪燕，李蘭蘭，等.HTMAB對碳電極上電解水的促進作用［J］.化工學報，2004，55（增刊）：265-268. WEI Zi-dong，HONG Yan，LI Lan-lan，et al.Water electrolysis on carbon electrodes enhanced by HTMAB［J］.Journal of Chemical Industry and Engineering（China），2004，55（S）：265-268.（in Chinese）

［19］ 劉明義，于波，徐景明.固體氧化物電解水制氫系統效率［J］.清華大學學報：自然科學版，2009，49（6）：868-871. LIU Ming-yi，YU Bo，XU Jing-ming.Efficiency of solid oxide water electrolysis system for hydrogen production［J］.Journal of Tsinghua University：Science and Technology，2009，49（6）：868-871.（in Chinese）

［20］ 吳素芳.氫能與制氫技術［M］.浙江：浙江大學出版社，2014. WU Su-fang.Hydrogen energy and hydrogen producing technologies［M］.Zhejiang：Zhejiang University Press，2014.（in Chinese）

Effect of Additive on Performance of On-board Hydrogen Generator with Different Mass Fractions of KOH Liquor

JI Chang-wei1，2，FENG Yu1，WANG Shuo-feng1，2，ZHANG Bo1，XU Pu-yan1，YU Meng-hui1
（1.Key Laboratory of Beijing on Regional Air Pollution Control，College of Environmental and Energy Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China；2.Collaborate Innovation Center of Electric Vehicles in Beijing，Beijing 100081，China）

In view of the low efficiency of on-board hydrogen generator used in the vehicle with hydrogenblended gasoline engine，the effect of additive on the performance of on-board hydrogen generator with different mass fractions of KOH liquor is tested on a hydrogen generator testing bench.The experiment is carried out under the conditions of electrolytic current of 40 A，initial temperature of 23.7℃ and initial pressure of 0.1 MPa.The mass fractions of KOH are kept at 20%，30%and 40%in the KOH liquor. For each KOH mass fraction，the effect of addition of 0.3 g K2Cr2O7on the electrolytic voltage and hydrogen production efficiency is investigated.The experimental results indicate that，when 20%，30%and 40%KOH liquors are added into K2Cr2O7，respectively，the electrolytic voltages are reduced by 0.16 V，0.19 V and 0.09 V，the hydrogen efficiencies are increased by 2.14%，2.78%and 1.46%，respectively，and the hydrogen efficiency ratios are increased by 5.23%，6.71%and 3.47%.The hydrogen production efficiency is effectively increased by adding 30%KOH liquor into K2Cr2O7.

power machinery engineering；on-board hydrogen generator；KOH；additive；hydrogen production efficiency；K2Cr2O7

TK91

A

1000-1093（2016）03-0570-07

10.3969/j.issn.1000-1093.2016.03.026

2015-07-16

國家自然科學基金項目（51476002）；國家重點基礎研究發展計劃項目（2013CB228403）；北京市科學技術委員會科技計劃項目（Z141100003814017）

紀常偉（1965—），男，教授，博士生導師。E-mail：chwji@bjut.edu.cn