这次肺炎疫情,汽车研发改变了新方向!

在这场抗疫战争中,车企除了捐款捐物,也发现了汽车研发的新方向。

2月4日,吉利表示,将投入3.7亿元人民币,研发一款具备预防病毒功能的“全方位健康汽车”。

那边刚开始研发,这边上汽的健康座舱已经火速落地。2月25日,上汽宣布国内首款内置式深紫外线杀毒汽车空调和车规级深紫外线杀菌盒即将上市,前者针对汽车空调和车内空气,后者则针对汽车内饰表面进行消毒。公司称,短期内旗下主要主机厂将以售后件形式为用户加装,同时已在进行前装研发。

2月,多家车企的“N95级别防护”营销曾引起过一场热烈争论,那么这次上汽利用紫外线技术为汽车消毒,靠谱吗?

紫外线杀毒,有科学依据

紫外线是一种波长在100-400nm(纳米)之间的不可见光,依据波长从长到短,又可以细分为四类,也就是UVA(315-400nm)、UVB(280-315nm)、UVC(200-280nm),以及VUV(100-200nm)。波长越短,能级反而越高。

脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)是细菌和病毒体内的遗传物质,它们原本按照一定规律配对排列。但若细菌或病毒吸收紫外线达到一定剂量,积聚的能量将犹如一把“光刀”,切断DNA和RNA内部的原有配对,进而导致病毒和细菌直接死亡,或因不能繁衍复制而失去毒性。

这是不是意味着,在四类紫外线中能级最高的VUV对细菌和病毒最具杀伤力?事实并非如此,细菌和病毒也很“挑食”,只有特定波长的紫外线才会被它们吸收。据研究,细菌和病毒对波长在250-270nm之间的UVC紫外线存在一个吸收峰值,而对VUV、UBV和UVA的吸收则大大降低。

本次新型冠状病毒(2019-nCov)属于单链正链RNA病毒,紫外线同样能够起到灭活效果。1月28日,国家卫健委和中医药管理局发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第四版)》指出:新冠病毒对紫外线和热敏感。目前,武汉的火神山和雷神山医院,也都设置了紫外线杀菌灯。

前面提到,只有紫外线在细菌和病毒内积累到一定剂量后,才能破坏DNA和RNA。通俗地解释,要想消灭细菌和病毒,必须经过一定强度的(UVC)紫外线照射一定时长。一切只说紫外线可以杀菌消毒,但却不提紫外线强度和照射时长的说法,都是耍流氓。那么这个剂量究竟是多少?

非典时期,中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所的专家董小平所在的研究小组就发现,SARS病毒对热辐射和UVC敏感。研究人员应用强度大于90μW/cm2(每平方厘米微瓦)的UVC照射冠状病毒,60分钟就可以杀灭SARS病毒。

参考《生物医学与环境科学:英文版》2003年 第3期《Stability of SARS Coronavirus in Human Specimens and Environment and Its Sensitivity to Heating and UV Irradiation》

此前研究发现,在无血清培养条件下将SARS病毒加热到56℃,90分钟能够杀灭活。而近期针对新型冠状病毒的热辐射实验发现,同样在56℃条件下,30分钟就能将其杀灭。由此推断,杀灭新冠病毒所需的UVC剂量可能也会小于SARS病毒,但具体剂量仍需进一步研究确认。

车规级紫外线产品,不同寻常

实际上,利用紫外线灯消毒并不是新鲜事。世界上第一盏紫外线消毒灯1904年便已问世,经过百余年发展,紫外线消杀技术已广泛应用于医疗、水处理等众多领域。在一些人流密集场所,如美国洛杉矶机场、旧金山机场和纽约肯尼迪机场,均启用紫外线杀菌机器人对进出港的飞机内舱进行消毒。

随着国家新冠肺炎诊疗方案发布,紫外线消毒灯迅速进入普通群众视野,成为口罩、护目镜之外的热门商品。所谓车规级紫外线产品有什么特别之处吗?

常见的普通民用紫外线杀菌灯多为低压汞灯,主要产生波长为253.7nm的UVC及185nm的VUV,其中VUV会使空气中的氧气(O2)氧化为臭氧(O3),高浓度臭氧会对人体造成伤害。而据上汽研发团队介绍,该公司两款产品采用了2-8颗紫外线LED灯珠,波长被严格控制在UVC波段内,不会产生臭氧问题。

同时,由于使用多颗灯珠,消毒效率将得到提高,两款产品能在10分钟之内杀灭99%的病毒。上汽旗下延锋汽车曾在北美某主机厂共同制订过紫外线消毒标准:用强度为100μW/cm²以上的UVC,在距流感病毒表面1米处进行测试,若要灭活率达到99%,能量需要在6600μWs/cm²(每平方厘米微瓦秒,一种能量单位)以上。简单计算,这意味着超过66秒即可杀灭99%的流感病毒。

目前延锋汽车已将产品送至广东某微生物分析检测中心,依据中国标准对产品杀菌消毒效果进行测试验证。

此外,另一款名为内置式深紫外线“杀毒”汽车空调的产品则“采用车用空调内置暗箱式布局”。由于紫外线穿透性较弱,暗置在空调内部的灯珠不会将紫外线泄露到车厢内部,从而避免对人体伤害,可以在行车时使用。

最后,由于汽车产品的属性,产品在上市之前还要解决安全性、散热性、耐久性、内饰匹配度等问题。以深紫外线杀菌盒为例,由于需要在无人条件下使用,就需要设定延时启动、长按、重复按、信号灯闪烁、蜂鸣报警等预警方式,确保车内人员即使离开车厢。

可以说,上汽利用深紫外线技术消毒不仅有据可循,而且还具备一定技术门槛。但这绝非最完善的方案,从目前情况看,后装方案在产品取电方式、紫外线装置布局等方面仍旧存在不足。另外,上汽方面还表示,在未来的前装方案中,还会将消毒产品与智能化进行结合。

“健康汽车”利好用户和车企

一场突如其来的疫情让汽车健康成为广大车主的新痛点。业内人士表示,疫情倒逼车企重新审视,及时调整研发方向,是危中求机的有益自救。事实上,国内车企对车内空气的重视程度已经逐年提升,但大多停留在车内空气质量,如车内挥发性有机物(VOC)、异味问题等方面。疫情过后,众多车企开始将目光投向预防车内微生物污染。

在很短的时间内,虽然多家车企推出了空调防护产品,上汽更是推出了紫外线杀毒产品,但仍局限在“点”上,对整车而言健康更是个系统性工程。单就空气过滤这一项,除了要给空调更换滤网,还需要考虑空调系统的鲁棒性和使用寿命,以及整车“进气”系统的气密性等问题。同样,在内饰健康领域,除了紫外线消毒这一条路线,还可以从抑菌材料的研发、设计、应用等角度综合考量。

无论如何,疫情之下,车企开始急用户之所急,迅速为用户解决痛点,这一点值得肯定和鼓励。

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