顧娟 唐振華

摘 要：本文基于汽車空調(diào)濾芯CN95認(rèn)證技術(shù)要求解讀，對(duì)比分析了CN95與N95/KN95的差異，并探討了汽車座艙環(huán)境氣溶膠/顆粒物過(guò)濾防護(hù)能力的評(píng)價(jià)維度，旨在指導(dǎo)整車正向設(shè)計(jì)開發(fā)以提升座艙環(huán)境的健康環(huán)保性。

關(guān)鍵詞：CN95;N95/KN95;座艙環(huán)境;氣溶膠防護(hù)

1 引言

2020年一場(chǎng)突如其來(lái)的新型冠狀病毒疫情引發(fā)了社會(huì)大眾對(duì)于健康的強(qiáng)烈關(guān)注，也觸發(fā)了各行各業(yè)圍繞健康為主題進(jìn)行革命性的產(chǎn)業(yè)變革。汽車作為廣大消費(fèi)者常用的交通工具，使用頻率高、流動(dòng)性大，在電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化的發(fā)展方向基礎(chǔ)之上，汽車企業(yè)紛紛致力于提升車內(nèi)駕乘者健康安全的新技術(shù)研發(fā)，如車規(guī)級(jí)CN95濾芯、紫外/電場(chǎng)殺菌、抗菌/防過(guò)敏材料、車載香氛系統(tǒng)、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生命體遺留報(bào)警系統(tǒng)等，旨在為消費(fèi)者開發(fā)高環(huán)保性、低散發(fā)性、無(wú)菌化、自潔凈的汽車移動(dòng)空間，助力綠色健康出行。

疫情當(dāng)下，病毒主要以飛沫為載體傳播的特質(zhì)致使佩戴N95/KN95級(jí)口罩出門已是公眾常態(tài)，為了提升汽車駕乘空間防護(hù)微小顆粒物/氣溶膠的性能，各主流車企均啟動(dòng)了”N95”過(guò)濾級(jí)別的專項(xiàng)技術(shù)開發(fā)并快速應(yīng)用量產(chǎn)，相當(dāng)于給汽車帶上了一個(gè)車規(guī)級(jí)的N95口罩。然而不論是N95還是KN95均是口罩技術(shù)認(rèn)證等級(jí)，無(wú)法直接應(yīng)用于汽車，為了對(duì)汽車空調(diào)濾芯進(jìn)行過(guò)濾等級(jí)認(rèn)證，指導(dǎo)消費(fèi)者甄別產(chǎn)品優(yōu)劣，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心旗下華城認(rèn)證推出了國(guó)內(nèi)首個(gè)車規(guī)級(jí)汽車空調(diào)濾清器過(guò)濾效率認(rèn)證（以下簡(jiǎn)稱“CN95認(rèn)證”），本文基于汽車空調(diào)濾芯CN95認(rèn)證技術(shù)要求解讀，探討汽車座艙氣溶膠/顆粒物過(guò)濾防護(hù)能力評(píng)價(jià)的其他技術(shù)考量維度，旨在指導(dǎo)對(duì)應(yīng)的研發(fā)設(shè)計(jì)以提升座艙環(huán)境的健康環(huán)保性。

2 CN95認(rèn)證解讀

CN95認(rèn)證是針對(duì)汽車空調(diào)濾清器的自愿性產(chǎn)品認(rèn)證，屬于零部件級(jí)別認(rèn)證，認(rèn)證依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 32085.1-2015《汽車 空調(diào)濾清器 第1部分：粉塵過(guò)濾測(cè)試》[1]、VDA270-2018《汽車內(nèi)飾材料氣味散發(fā)性要求》[2]及QC/T 998-2015《汽車空調(diào)濾清器技術(shù)條件》[3]，認(rèn)證型式試驗(yàn)包括的驗(yàn)證項(xiàng)目、測(cè)試方法具體如表1所示[4]。

CN95認(rèn)證按照“分級(jí)過(guò)濾效率”的測(cè)試結(jié)果，對(duì)空調(diào)濾清器過(guò)濾等級(jí)的評(píng)價(jià)按照表2執(zhí)行。

CN95認(rèn)證采取“文件評(píng)審+型式試驗(yàn)+獲證后監(jiān)督”的認(rèn)可模式，文件評(píng)審主要審查產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)是否按照ISO9001：2015《質(zhì)量管理體系要求》[5]制定質(zhì)量體系文件，實(shí)施并持續(xù)保持其質(zhì)量管理體系以確保認(rèn)證產(chǎn)品持續(xù)滿足認(rèn)證要求，獲證后監(jiān)督主要是采用質(zhì)量管理體系文件復(fù)查、工廠檢查、產(chǎn)品抽樣檢查等方式對(duì)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督檢查，以保證其生產(chǎn)的產(chǎn)品持續(xù)符合相關(guān)認(rèn)證的要求。CN95認(rèn)證證書的有效期為3年，要求監(jiān)督檢查的頻次是12個(gè)月/次。

3 CN95認(rèn)證與N95、KN95差異

實(shí)際在使用CN95概念時(shí)，需充分了解車規(guī)級(jí)空調(diào)濾清器CN95過(guò)濾效率與呼吸防護(hù)行業(yè)N95，KN95過(guò)濾效率的差異，避免混淆造成技術(shù)誤解影響企業(yè)形象。CN95/KN95/N95三者的主要差異點(diǎn)體現(xiàn)為：

（1）認(rèn)證對(duì)象不同：CN95認(rèn)證對(duì)象為汽車空調(diào)濾清器，而KN95、N95認(rèn)證對(duì)象為自吸過(guò)濾式防顆粒物過(guò)濾器;

（2）概念不同：CN95此處的CN無(wú)具體概念，KN95的KN指適用于過(guò)濾非油性顆粒物的自吸式過(guò)濾器器，N95的N同KN基本一致，指不適用于油性顆粒;

（3）認(rèn)證性質(zhì)不同：CN95認(rèn)證規(guī)則是中國(guó)汽車技術(shù)研究中心旗下華城認(rèn)證制定的，屬于自愿性認(rèn)證，“N95”認(rèn)證是美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所（NIOSH）針對(duì)防顆粒物呼吸過(guò)濾器的認(rèn)證，N95是其中的一種等級(jí)，屬于強(qiáng)制性認(rèn)證;”KN95“認(rèn)證是依據(jù)國(guó)標(biāo)GB 2626-2006《呼吸防護(hù)用品 ?自吸過(guò)濾式防顆粒無(wú)呼吸器》[6]對(duì)口罩等呼吸用品進(jìn)行過(guò)濾等級(jí)認(rèn)證，KN95是一種等級(jí)，屬于強(qiáng)制性認(rèn)證;

（4）過(guò)濾效率測(cè)試的物質(zhì)不同：具體參見表3，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，KN95/N95過(guò)濾效率測(cè)試條件較CN95更嚴(yán)苛。由于不同于口罩等一次性或可更換性個(gè)人呼吸防護(hù)用品的隨棄性，空調(diào)濾清器除了要考慮過(guò)濾效率外，還需要考慮使用壽命及客戶使用感受相關(guān)性能，如容塵量（儲(chǔ)灰量）、壓力降等，因此上述性能的平衡勢(shì)必會(huì)致使過(guò)濾效率無(wú)法等同KN95/N95。

4 整車座艙環(huán)境氣溶膠/顆粒物過(guò)濾防護(hù)能力

CN95認(rèn)證的推出帶動(dòng)了汽車行業(yè)空調(diào)濾清器過(guò)濾效率的顯著提升，吉利、北汽、VOLVO、上汽等汽車企業(yè)均已經(jīng)成功開發(fā)出滿足CN95認(rèn)證等級(jí)的量產(chǎn)產(chǎn)品，及時(shí)為消費(fèi)者的呼吸健康筑起了一道安全防線。然而實(shí)際汽車座艙環(huán)境中的空氣并非全部來(lái)自于經(jīng)過(guò)空調(diào)過(guò)濾器過(guò)濾的外界空氣，車門窗開啟過(guò)程或乘員艙出現(xiàn)密封性不佳時(shí)均會(huì)引入外界未經(jīng)過(guò)過(guò)濾的空氣，因此整車座艙環(huán)境對(duì)顆粒物/氣溶膠防護(hù)水平取決于三個(gè)方面：（1）空氣過(guò)濾器的過(guò)濾效率;（2）空調(diào)凈化系統(tǒng)對(duì)顆粒物的清潔能力;（3）整車的密封性。

第一項(xiàng)空調(diào)濾清器的過(guò)濾效率考察內(nèi)容同CN95認(rèn)證及QC/T998，第二項(xiàng)空調(diào)凈化系統(tǒng)對(duì)顆粒物的清潔能力主要評(píng)估車內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)對(duì)因開關(guān)車門車窗或抽煙等而進(jìn)入駕駛艙顆粒物的凈化能力和凈化速率，該項(xiàng)可以參考GB/T 18801-2015《空氣凈化器》[7]附錄B“顆粒物的潔凈空氣量試驗(yàn)方法”進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)榭紤]最嚴(yán)苛的內(nèi)循環(huán)狀態(tài)，空調(diào)凈化系統(tǒng)類似于車載空氣凈化器，考察其能否對(duì)外界引入的污染空氣進(jìn)行快速凈化確保座艙清潔環(huán)境。顆粒物凈化能力（潔凈空氣量CRDR）測(cè)試原理：在3m3環(huán)境艙中通入一定濃度（t=0時(shí)刻顆粒物的粒子濃度為2*106個(gè)/L～2*107個(gè)/L）的0.3?m以上的顆粒（以香煙煙霧模擬顆粒物污染物），開啟空調(diào)內(nèi)循環(huán)最大風(fēng)量模式測(cè)試顆粒物總衰減常數(shù)KT（min-1），最終CADR（m3/h）=60*（KT-KN）*V，KN為自然衰減常數(shù)，V為試驗(yàn)箱容積。凈化速率=（初始濃度-測(cè)量濃度）/初始濃度*100%，顆粒物濃度采用激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量。圖1列出了車型A/B/C空調(diào)主機(jī)的CADR值&凈化速率曲線，可見3min時(shí)顆粒物凈化速率均達(dá)到99.9%以上，且CADR值均超過(guò)了400m3/h，超過(guò)了國(guó)內(nèi)外主流家用空氣凈化器的水平[8]。

整車氣密性主要評(píng)估車外污染空氣泄露進(jìn)入駕駛艙的風(fēng)險(xiǎn)，建議分為2個(gè)維度考量，一是正壓氣密性，即在車輛空調(diào)進(jìn)風(fēng)口、泄壓閥保持密閉的狀態(tài)下，往車內(nèi)施加一定強(qiáng)度的正壓力，以恒定時(shí)間壓力的衰減量表征氣密性，用以評(píng)價(jià)乘員艙是否存在明顯泄露及整體氣密性狀態(tài);另一個(gè)維度是微正壓氣密性，用以評(píng)估空調(diào)開啟情況下車內(nèi)是否存在一定程度的微正壓，控制車外空氣泄露進(jìn)封閉駕駛艙的風(fēng)險(xiǎn)。微正壓測(cè)試是開啟車內(nèi)空調(diào)，測(cè)試車內(nèi)外壓差。車輛在外循環(huán)狀態(tài)，開啟鼓風(fēng)機(jī)后，空氣從車外被吸入車內(nèi)，車內(nèi)空氣除了小部分通過(guò)車門及窗戶的縫隙泄漏外，其他通過(guò)位于乘員艙后部的排氣口排出，而排氣口有單向閥片，需要車內(nèi)壓力高于車外壓力時(shí)才能將閥片打開，因此開啟空調(diào)外循環(huán)的情況下只要整車氣密性性能好車內(nèi)應(yīng)處于微正壓狀態(tài)。圖2展示了某車型不同風(fēng)量下的車內(nèi)靜壓值，可見空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)檔位越高車內(nèi)壓力越高。

5 結(jié)語(yǔ)

CN95認(rèn)證推動(dòng)了汽車行業(yè)空調(diào)濾清器過(guò)濾效率的整體提升，空調(diào)濾清器在設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮過(guò)濾效率外還需要平衡容塵量、壓力降等影響使用壽命及客戶使用感受的技術(shù)參數(shù)，因此CN95過(guò)濾效率的測(cè)試條件弱于N95/KN95。整車級(jí)別座艙環(huán)境氣溶膠/顆粒物防護(hù)能力除了受空調(diào)濾清器過(guò)濾效率影響外，還受空調(diào)系統(tǒng)對(duì)顆粒物的凈化能力及整車的密封性影響，建議車輛正向設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程應(yīng)綜合考慮以上因素才能助力最終整車座艙環(huán)境高過(guò)濾防護(hù)能力的實(shí)現(xiàn)，提升駕乘健康水平。

參考文獻(xiàn)：

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