- KIMM 研发的系统可在行驶中清洁空气，捕捉刹车粉尘。
- 格栅系统能有效去除 PM2.5 颗粒，且不需高功率风扇。
- 刹车粉尘收集器能自动捕捉颗粒，无需额外设备。
- 该技术旨在改善城市空气质量，并已申请多国专利。
韩国机械材料研究院（KIMM）研发出一种能在行驶过程中清洁路边空气的车辆系统，同时捕捉刹车粉尘，防止其逸散。这项技术利用车辆现有的结构，将普通汽车转变为城市街道的移动空气净化器。由 KIMM 城市环境研究部的韩邦宇博士领导的团队，构建了三种系统，包括格栅式静电除尘器、卡钳式刹车粉尘收集器及无线供电系统，以便在停车时净化空气。工程师将这些系统安装在包括起亚 Carnival 和现代 Sonata 在内的车辆上，以验证其性能。
格栅系统能够对进入的细小颗粒进行电荷处理，并将其吸附到收集板上。碳纤维的直径远小于人类头发，能以低电流有效收集颗粒，同时减少臭氧的生成。在行驶过程中，该系统依赖于车辆运动所产生的气流，而不需要额外的高功率风扇。当车辆停放在具备无线供电的空间时，其现有的散热风扇可用于净化周围空气。在时速 18.6 英里（30 公里/小时）时，该格栅系统至少去除了 95% 的 PM2.5 及至少 99% 的较粗 PM2.5–10 颗粒。
格栅系统的运作原理
系统在时速 31 英里（50 公里/小时）时保持相同性能，每辆车每小时可净化约 63,600 立方英尺（1,800 立方米）的空气。安装后，Carnival 和 Sonata 的燃油效率变化不超过 1%。
刹车粉尘通过安装在刹车卡钳后方的收集器进行捕捉。刹车片与刹车盘之间的摩擦会自然给颗粒带来电荷，因此该系统不需要额外的颗粒充电器或吸尘风扇。在全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）中，该收集器每辆车每公里捕获 22.2 毫克的刹车磨损颗粒，约合每英里 35.7 毫克。这相当于在 280 英里（450 公里）内约 0.35 盎司（10 克）。
刹车粉尘捕捉技术
传统汽车污染控制主要集中于引擎排气。来自刹车和轮胎的非排放颗粒同样来自电动和氢动力车辆，刹车颗粒排放目前已根据 Euro 7 标准进行管控。研究人员指出，静电除尘提供了低空气流阻力，并能适应车辆上现有的空间和部件，从而最小化额外的功率需求和结构改变。
技术的未来应用
韩邦宇表示，该系统的一个关键特点是，车辆能在行驶过程中清洁路边空气，同时直接在源头减少刹车磨损颗粒。高级研究员李根熙表示，利用车辆的结构和行驶气流“最小化了对额外功率的需求”。KIMM 计划在实际驾驶条件下进一步验证系统性能和长期耐用性。这是 KIMM 五大旗舰品牌之一的 AirFive 的一项重要成果，该机构计划扩大该技术的应用，以改善城市空气质量。该项目名为“针对大气细颗粒的相互受益合作空气净化汽车”，由汽车行业核心技术开发计划支持。
相关研究成果已发表于《摩擦学国际期刊》和《大气》，并已在韩国、美国和德国提交专利申请。该刹车研究的标题为“一种无需充电的静电除尘器，用于收集摩擦电荷刹车磨损颗粒”。
项目 规格 刹车磨损颗粒捕获量 22.2 毫克/公里 PM2.5 去除率 95% 较粗 PM2.5–10 去除率 99%
这项技术对城市空气质量的影响
随着城市化进程加快，交通工具所产生的空气污染问题愈加严重。KIMM 研发的车辆系统不仅能在行驶过程中净化路边空气，还能有效捕捉刹车粉尘，这对改善城市空气质量具有重要意义。传统的污染控制主要集中在引擎排气，而这项技术则扩展了控制范围，针对非排放颗粒进行治理。随着该技术的推广，未来可能会在更多车型上实施，进一步减少城市中的有害颗粒物，提升公共健康。