電動車應用為奈米纖維帶來重大機會
BMW新型奈米纖維過濾技術如何減少污染物和改善車內空氣品質示意圖
在空調系統運行時,普通汽車中的大部分空氣會循環回車內。在某段時間內,車內累積的小顆粒量甚至要比車外小顆粒量高出四倍左右。傳統的熔噴濾網最初具有很高的效率,但當暴露於小顆粒時,尤其是交通繁忙的時候,煙灰可能會很快使電荷喪失。尤其在COVID-19大流行期間,這些濾網無法有效過濾非常小的顆粒,例如累積在空調系統中並在車廂內循環的含病毒氣溶膠。在大多數情況下,車廂濾網平均每年更換一次,在此期間濾網是否能充分發揮作用是非常值得懷疑的。
濾網除了需要在使用期間確保濾材的功能外,新型電動車還提供了更多空間,可以安裝更好的過濾系統,例如,Tesla的多款車型都配備HEPA級的機械過濾系統,以確保車內空氣品質。
BMW的奈米纖維過濾技術包括空氣過濾與氣候控制二部分。空氣由車輛的前端進氣,然後到達空氣濾網單元,其中的奈米纖維濾材與活性炭層,可以捕獲並過濾掉微小的有害顆粒。淨化後的空氣在車輛氣候控制系統的幫助下進入車廂,確保駕駛和乘客的空氣潔淨,然後透過位於車輛後端兩側的通風口再次排出。此外,車輛的氣候控制系統具有特殊的AirFlush模式,可以在幾分鐘內淨化大部分車廂空氣。
BMW的新型奈米纖維過濾技術結合奈米纖維濾材與活性炭層
傳統燃油引擎的車輛,空間和風扇馬達限制了過濾材料的設計,僅能使用MERV 13到MERV 15級的濾網,以確保使用期間能達到最低MERV 13的效率,相當於美國CDC建議用於建築物中的HVAC濾網等級。如果使用含有奈米纖維的過濾材,新的電動車可以配備高達HEPA 13級的濾網,使濾網在使用期間發揮最佳性能。
奈米纖維濾材除了車廂濾網應用外,亦能應用在下列汽車產業的過濾產品:
◆電池隔離膜:DuPont推出奈米纖維的高分子電池隔膜EnergainT,可將功率提高15%至30%,電池壽命延長多達20%,並通過高溫下的穩定性
柴油燃料:Cummins的油過濾技術結合StrataPore微米纖維層和NanoNet奈米纖維層,該燃油濾清器具有更高效率,進而延長噴油器壽命、減少停機時間和維修成本。
◆引擎進氣:Mann+Hummel的奈米纖維濾材用於商用車引擎進氣濾網,具有高達99.99%的極高粉塵分離效率,用於顆粒分離,同時具有低流量限制和較長使用壽命。Parker Hannifin的ProTura奈米纖維濾材可以提高初始污染物去除效率與延長使用壽命。
◆液壓油:Donaldson的Synteq XP奈米纖維濾材在引擎、液壓油和曲軸箱等應用中均 能提供相當高的過濾性能。
總體而言,奈米纖維濾材應用在車廂空氣濾網的市場很有吸引力,其他諸如汽車或其他移動車輛的高性能過濾器的應用也越來越多,雖然還面臨著許多挑戰,但強勁市場需求將帶動我們共同創新來開發新產品與新應用。
資料來源:
- https://www.filtnews.com/mobility-applications-provide-significant-opportunity-for-nanofiber/
- https://www.bmw.com/en/innovation/new-bmw-nanofiber-filters.html