- KIMM 研發的系統可在行駛中清潔空氣，捕捉剎車粉塵。
- 格柵系統能有效去除 PM2.5 顆粒，且不需高功率風扇。
- 剎車粉塵收集器能自動捕捉顆粒，無需額外設備。
- 該技術旨在改善城市空氣質量，並已申請多國專利。
韓國機械材料研究院（KIMM）研發出一種能在行駛過程中清潔路邊空氣的車輛系統，同時捕捉剎車粉塵，防止其逸散。這項技術利用車輛現有的結構，將普通汽車轉變為城市街道的移動空氣淨化器。由 KIMM 城市環境研究部的韓邦宇博士領導的團隊，構建了三種系統，包括格柵式靜電除塵器、卡鉗式剎車粉塵收集器及無線供電系統，以便在停車時淨化空氣。工程師將這些系統安裝在包括起亞 Carnival 和現代 Sonata 在內的車輛上，以驗證其性能。
格柵系統能夠對進入的細小顆粒進行電荷處理，並將其吸附到收集板上。碳纖維的直徑遠小於人類頭髮，能以低電流有效收集顆粒，同時減少臭氧的生成。在行駛過程中，該系統依賴於車輛運動所產生的氣流，而不需要額外的高功率風扇。當車輛停放在具備無線供電的空間時，其現有的散熱風扇可用於淨化周圍空氣。在時速 18.6 英里（30 公里/小時）時，該格柵系統至少去除了 95% 的 PM2.5 及至少 99% 的較粗 PM2.5–10 顆粒。
格柵系統的運作原理
系統在時速 31 英里（50 公里/小時）時保持相同性能，每輛車每小時可淨化約 63,600 立方英尺（1,800 立方米）的空氣。安裝後，Carnival 和 Sonata 的燃油效率變化不超過 1%。
剎車粉塵透過安裝在剎車卡鉗後方的收集器進行捕捉。剎車片與剎車盤之間的摩擦會自然給顆粒帶來電荷，因此該系統不需要額外的顆粒充電器或吸塵風扇。在全球統一輕型車輛測試循環（WLTC）中，該收集器每輛車每公里捕獲 22.2 毫克的剎車磨損顆粒，約合每英里 35.7 毫克。這相當於在 280 英里（450 公里）內約 0.35 盎司（10 克）。
剎車粉塵捕捉技術
傳統汽車污染控制主要集中於引擎排氣。來自剎車和輪胎的非排放顆粒同樣來自電動和氫動力車輛，剎車顆粒排放目前已根據 Euro 7 標準進行管控。研究人員指出，靜電除塵提供了低空氣流阻力，並能適應車輛上現有的空間和部件，從而最小化額外的功率需求和結構改變。
技術的未來應用
韓邦宇表示，該系統的一個關鍵特點是，車輛能在行駛過程中清潔路邊空氣，同時直接在源頭減少剎車磨損顆粒。高級研究員李根熙表示，利用車輛的結構和行駛氣流「最小化了對額外功率的需求」。KIMM 計劃在實際駕駛條件下進一步驗證系統性能和長期耐用性。這是 KIMM 五大旗艦品牌之一的 AirFive 的一項重要成果，該機構計劃擴大該技術的應用，以改善城市空氣質量。該項目名為「針對大氣細顆粒的相互受益合作空氣淨化汽車」，由汽車行業核心技術開發計劃支持。
相關研究成果已發表於《摩擦學國際期刊》和《大氣》，並已在韓國、美國和德國提交專利申請。該剎車研究的標題為「一種無需充電的靜電除塵器，用於收集摩擦電荷剎車磨損顆粒」。
項目 規格 剎車磨損顆粒捕獲量 22.2 毫克/公里 PM2.5 除去率 95% 較粗 PM2.5–10 除去率 99%
這項技術對城市空氣質量的影響
隨著城市化進程加快，交通工具所產生的空氣污染問題愈加嚴重。KIMM 研發的車輛系統不僅能在行駛過程中淨化路邊空氣，還能有效捕捉剎車粉塵，這對改善城市空氣質量具有重要意義。傳統的污染控制主要集中在引擎排氣，而這項技術則擴展了控制範圍，針對非排放顆粒進行治理。隨著該技術的推廣，未來可能會在更多車型上實施，進一步減少城市中的有害顆粒物，提升公共健康。