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。