车辆行驶产生的颗粒物不仅来自尾气,制动系统磨损释放的粉尘同样不可忽视。韩国机械与材料研究所(KIMM)研发出一套车载空气净化装置,专门针对制动粉尘进行源头捕集,尝试在颗粒物扩散至空气前即将其拦截。
该技术由KIMM环境能源机械研究部下属的城市环境机械研究中心团队完成。装置设计安装在车辆制动系统附近,利用制动部件摩擦时产生的气流,将磨损粉尘导入过滤模块,减少直接向大气排放。研究团队表示,这一方案相当于在粉尘逸散路径上设置了一道拦截屏障,如同在烟囱顶部安装收集罩,颗粒物尚未飘散就被定向捕获。
制动粉尘的主要成分是刹车片与制动盘摩擦产生的金属颗粒、碳纤维碎屑等微米级物质。在电动车能量回收制动使用频率较高的背景下,传统摩擦制动介入频次降低,但单次制动产生的瞬时粉尘浓度反而可能更高。KIMM的研究人员在装置中集成了静电吸附与物理过滤结合的双重机制,对粒径小于2.5微米的细微颗粒捕集效率达到实验室条件下的较高水平。

从汽车行业角度观察,这项技术触及了当前排放法规尚未完全覆盖的领域。欧7排放标准首次将制动颗粒物排放纳入限值管理,计划对乘用车制动粉尘排放设定每公里不得超过7毫克(2035年起)的阶段性目标。中国现行国六标准暂未对制动颗粒物单独设限,但相关科研机构已启动预研工作,制动粉尘纳入未来排放监控体系仅是时间问题。
KIMM研发的装置体积控制在一个可布置于轮拱内侧的紧凑范围内,不改变原车制动系统结构。测试数据显示,在市区频繁启停工况下,该装置对制动粉尘的即时捕集率保持稳定,过滤模块的更换周期与常规保养间隔匹配。研究团队指出,装置本身功耗较低,直接从车载12V电气系统取电,不会对续航产生影响。

这项技术的产业化路径尚需经过耐久性验证与成本优化。制动系统工作环境温度高、振动强,装置材料需要耐受200摄氏度以上的瞬时高温。KIMM透露,目前已与韩国零部件供应商启动联合评估,探讨适配不同级别车型的方案。
制动粉尘源头治理的思路并非孤例。此前部分欧洲供应商尝试在制动卡钳内集成负压收集通道,依靠发动机进气歧管真空度实现粉尘抽吸,但该方案依赖燃油车的真空源,在电动车应用中受限。KIMM的电动驱动独立捕集方案在适配性上具有更广的覆盖范围。
当前全球非尾气颗粒物排放占道路交通颗粒物总排放的比例逐步上升,部分城市监测数据显示已超过30%。制动粉尘、轮胎磨损颗粒与道路扬尘构成的非尾气排放,正成为城市空气质量治理的下一阶段重点。任何能够进入前装配套体系的源头捕集技术,都可能影响未来车型的排放合规策略与零部件供应链格局。