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吉利要造N95口罩级别的汽车,这到底有多难?|乜都知

2020-02-11 浏览:2440 评论:0
2月9日,吉利汽车对外宣布率先打响国内首个真正N95口罩级标准的车载净化系统研发攻坚战。 吉利将整合全球研发资源,成立专项攻坚项目组进行技术攻关,研发国内首个真正以“N95型口罩”为过滤标准的车载空调滤芯,打造吉利独有的G-CLEAN: 吉利智能生态健康圈。 通过开发行业领先的IAPS智能空气净化系统(Intelligent air purification system),实现对细菌和病毒进入车内的有效阻隔和过滤。 同时,吉利还表示该系统力争在20天内完成研发并达到量产标准,30天内实现量产。 首批产品将率先装备在吉利汽车捐赠疫区的150辆嘉际上,给疫情防控一线的工作人员提供健康、安全的移动空间,为打赢这场没有硝烟的战争贡献力量。 1 N95口罩级标准,难吗? 消息出来后,一位同事表示,“我们车上的空调滤清器的过滤能力,应该比N95口罩高吧? 还要花这么多时间研发吗? 吉利此举是否多此一举呢? ”事实上,现行的国内对汽车空调滤清器的技术要求QC/T 998-2015中,包含了车载空调滤清器的性能,其中对分级过滤效率的要求,最高为0.3μm颗粒的过滤效率为≥75%。 N95等级,其实是美国国家职业安全卫生研究所设立的口罩标准(NIOSH)。N95表示对0.3微米直径的颗粒物拥有≥95%的过滤效率,对于通常直径大于0.74μm的飞沫有良好的过滤效果。 与目前汽车同类产品的技术标准相比,吉利研发的滤芯将滤芯的过滤效率提高了20%。 KN95级别的过滤标准通常采用熔喷布作为滤材,由于采用静电吸附的原理,普遍兼容更为严苛的国标KN95防护标准。以N95口罩为例,目前我们使用的NIOSH N95口罩,大多满足国标KN95标准。 ▲由于过滤材料的原因,满足N95标准的口罩,通常也符合国标KN95标准。 KN95的过滤效率有多严呢? 在技术要求中,KN95所对应的,是对0.075μm以上的非油性颗粒物过滤效率≥95%。 而普通的车用空调滤清器,过滤效率≥95%所针对的,是10um的颗粒物。 相同的过滤效率之下,KN95过滤的颗粒物直径比汽车空调滤的小133倍。 可能大家对微观的物体理解有点困难,那我们举个简单的例子,太阳直径是地球的109倍,相信大家就容易理解得多了。

将0.3μm的颗粒物比作太阳,0.075μm的颗粒物要比图中的地球还小一点。

要有效地过滤微小颗粒物,实现起来并不难,只要将滤网的做得更密就可以了。 这是很简单的生活常识,比如我们平时喝茶时过滤茶渣的滤网,滤网越密,过滤效果越好。在现有的材料科学下,这应该不难啊, 但真有这么简单吗? 在汽车空调滤清器中,其实还有两个技术指标,分别是初始压力降和储灰量。 初始压力降 ,可以简单地理解为空气通过滤芯后,对流速的影响。无论什么滤芯,势必会影响空调风机后的空气流速。在要求中,对150m³/h的空气流量,压力下降为≤30Pa,对600m³/h的空气流量,压力下降为≤220Pa。这段时间有佩戴KN95口罩经验的人都知道,带上口罩后,呼吸的阻力会增加不少。这样一来,既要将滤芯密度做大,获得更好的过滤效率,又要保证空气通过量不能下降太多,这就很难做到了。 至于 储灰量 ,相信也不难理解。在技术标准中,车用空调滤清器对A4灰(粗试验粉尘)以及A2灰(精细试验粉尘)的储存量分别为≥40g和≥15g。这意味着,空调滤清器还需要拥有一定的耐久性,具备存储一定数量的灰尘的能力。其实要理解起来并不难,一般我们汽车空调滤清器的更换间隔为1万公里,以目前我国汽车平时时速为25km/h计算,1万公里的行驶里程,要花400小时。同样以隔茶渣的滤网为例,当茶渣累积到一定程度,就会对茶水的过滤效率造成严重影响。

A4粗试验粉尘1μm颗粒物占比为0.6%-1.0%。

A2精细试验粉尘0.97μm颗粒物占比为4.5%-5.5%。

我们熟知的KN95口罩,一般情况下可供使用一天,相比之下,汽车空调滤就长效得多了。既要确保过滤效率,又要控制过滤阻力。还要保证长效性,由此可见,要造出KN95级别的空调滤清器并不是那么简单。 2 滤芯要求高,车内零部件要求更高 按我们的理解,要增加长效性的方法其实很简单,例如增加滤芯的面积,即采用皱褶更多的滤清器。 然而,对于汽车空调滤清器而言,这并不容易。一方面是滤清器成本的体积有一定限制,不可能无限量地增大,另一方面是N95等级的过滤材料,还能够过滤VOC,甲醛等有害物质。 而这些有害物质,一般会存在于车厢之内。

增加空调滤芯的皱褶数量,能够增大滤芯面积,增长使用寿命。

 
如果车厢内的VOC,甲醛等有害物的浓度过大,势必增加空调滤清器的使用负荷,大幅减少使用寿命。 如此一来,就难以满足相关技术标准。 因此,要造出N95等级的车载净化系统,首先就要将车内的有害物质的浓度控制在最低的水平。 那么,为何吉利能否做到呢?

车内散发的有害物质,会减小高效滤芯的使用寿命。

 
其实,针对汽车制造的生态设计理念,国内已经拥有一套评价标准——C-ECAP,在汽车产品的全生命周期内,对汽车产品健康、节能、环保等绩效指标进行的综合性评价,并根据评价结果进行生态汽车等级划分。 2019年6月20日,2019年度第一批(总第十批)评价结果新鲜出炉,吉利嘉际车型以101.24分的高分通过白金生态评价,成为唯一一款通过中国最高标准生态安全白金认证的MPV车型。 目前,吉利旗下已有6款车型获得C-ECAP白金生态评价,包括有新帝豪、帝豪GL、博瑞GE、缤瑞、星越、嘉际。 以吉利嘉际为例,官方称其车内为“婴儿级生态净化舱”。内饰部件如内饰仪表板表皮、遮阳板内发泡层、密封条均采用了更加环保、气味性更好、回收利用率更高的TPO、EPP、TPV材料制成。 而包覆类零部件同样采用了对环境友好的热熔胶和水性胶、座椅背面采用低气味、低VOC含量的指定型号海绵,座椅发泡材料采用低挥发性聚氨酯发泡。 这样做的最终结果是,嘉际的车内VOC有害物质检测结果最好优于国家推荐标准111倍。

在车辆开发过程中,吉利会严格检测车内的空气质量指标。

嘉际还从源头杜绝“胶水”污染,使用了造价更高的环保工艺。 通过INS模内嵌膜、低压注塑、超声波焊接、热点焊、热复合等无胶水工艺,最大程度减少了醛类有害物质,提高车内环境的洁净度。 与此同时,车厢内还搭载有空气质量管理系统,通过PM2.5过滤器+负离子发生器,配合AQS空气质量管理系统,实现快速有效识别外界有害气体,自动监测,自动开启,智能污染隔绝,使车内空气时刻保持清新。 正是原来已经拥有高要求、高标准、高等级的造车技术,吉利才有让IAPS智能空气净化系统在短时间内实现量产的底气。

文 | 波子

(本文仅为作者个人观点,不代表青主评车立场。)

声明:本文由太平洋号作者撰写,观点仅代表个人,不代表太平洋汽车。文中部分图片来自于网络,感谢原作者。
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