疫情之下,“防病毒”汽车来了,是噱头还是下一个风口?

疫情之下,“防病毒”汽车来了,是噱头还是下一个风口?


2020年伊始,一场突如其来的疫情,把全国人民都关了“禁闭”。为了最大限度减少人口流动,各类公共交通逐渐停运,许多人都被迫滞留各地。在特殊时期,私家车成为了很多人出行的唯一交通工具。

汽车的空气净化装置可以防花粉、防雾霾、防PM2.5,那能不能抵防“新冠病毒”呢

“防病毒”汽车来了

一时间,“防病毒”汽车的概念开始兴起。各大汽车厂商纷纷趁势推出了自己的“防病毒”概念汽车。

吉利率先宣布将投资3.7亿元,启动具备病毒防范功能的“全方位健康汽车”的研发工作。据吉利官方声称,该技术在吉利现有的空气净化功能基础上,“还将重点突破车内病毒防范功能和技术,有效抑制并降低病毒对人体的侵害”。预计该技术将在20天内实现量产,而首批产品将搭载在吉利捐献给疫区的吉利嘉际上。

广汽新能源也开始借机宣传自己的“智能生态座舱”,宣称将“启动防病毒级的空气滤净技术研发,并将通过外部空气过滤与内部抑菌材料升级等手段多方面提升座舱健康净化“。

上汽荣威则早已在现有产品上搭载了满足N95标准的空调滤芯,配合负离子发生器和独立式空气净化器,可以最大程度隔绝细菌、病毒。后续还会有“上汽车新风系统”,UVCLED杀菌灯、360度熏蒸灭菌服务等新产品上市。

此外,沃尔沃的“IASQ系统”以及特斯拉ModelS/X的“生化模式”近期被各类媒体频频提交,暗示对病毒防御有一定作用。

特斯拉生化模式

各大汽车厂商此次反应迅速,争相宣传自己的汽车在某种程度上可以抵御“新冠病毒“。无论是”蹭热点“,还是”营销手段“,这都是各家品牌的宣传行为,我们仅从技术角度来分析这些宣传是否真的合理。

那么,汽车到底能不能防病毒呢?

毕竟,三五块的医用外科口罩都可以防病毒了,动辄十几万、几十万的汽车要是连病毒都防不了,岂不是很尴尬?

要回答这个问题,首先我们要搞明白,开车时到底会不会感染病毒。

开车时有可能被传染“新冠病毒“吗?

这个要从“新型冠状病毒”的传播途径说起。

现在基本确认的几种传播途径有:飞沫传播、接触传播以及气溶胶传播。

呼吸道飞沫传播:感染者呼吸、喷嚏、咳嗽、说话将带有病原体的口鼻腔飞沫喷射出,被近距离易感者直接吸入导致的感染。飞沫传播只有近距离接触才有可能实现,一般来说,传播距离不超过一米。

接触传播:感染者的飞沫沉积在物品表面,易感者接触污染手后,再接触口腔、鼻腔、眼睛等粘膜,导致感染。

气溶胶传播:感染者喷出的带有病原体的飞沫混合在空气中,形成气溶胶悬浮在空气中,易感者吸入后导致感染。

国家卫健委的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中提到,经呼吸道飞沫传播与接触传播是主要的传播途径,气溶胶和消化道传播途径尚不明确。

健康的人在开车时被感染的可能性有哪些呢?

1. 车内乘客或上一个司机是感染者,接触或吸入感染者的飞沫导致感染,即飞沫传播;

2. 司机或乘客的衣物从车外沾染的病毒被带入车内,即接触传播;

3. 吸入车外带有病毒的空气,导致感染,即气溶胶传播。

一方面,病毒不是细胞,它不能自己生长,也不能独自繁殖,它必须依附于活体细胞才能复制

另一方面,病毒是无法独立存在于空气之中的,如果离开活体细胞一定时间后,它就会失去传染能力,变成一堆普通的RNA/DNA和蛋白质。

所以,病毒必须依附于飞沫、鼻涕、液体以及各种物体表面才能保持活性,而且它在不同环境中的失活时间也不一样。

由于新型冠状病毒的特性还在密切的观察研究中,我们可以参考之前SARS病毒的一些研究。

有学者指出,在不同温度于湿度的条件下,SARS病毒失活速度不同,一般来说,温度和湿度越高,病毒失活越快。在合适的环境下,病毒甚至可以生存10天以上。

当然,我们也不要恐慌,这只是在实验室的理想环境下病毒理论存活时间。在一般日常生活的环境中,温度和湿度条件都与实验室环境不同,病毒通常只能存活几个小时到几天不等

如果汽车刚刚借给过别人开,我们最好对经常接触的部位,例如门把手、方向盘、换挡杆、中控台、座椅、扶手箱等部位进行蒸汽消毒。

但切记不要用乙醚、乙醇和含氯消毒剂(84消毒水)对车辆进行消毒。

乙醚是一种典型的麻醉剂,会让人头晕、恶心、嗜睡,严重者可以导致精神错乱、呼吸困难,严重影响驾驶安全。而乙醇和含氯消毒剂会严重腐蚀汽车内饰皮革、塑料件,而且如果在车内喷洒了过量乙醇,一旦碰见路上交警临检酒驾,那可真是说不清楚了。

如果车内坐着不熟悉的人,那我们最好还是带好口罩,并尽量减少语言沟通,避免一切不必要的肢体接触,毕竟即使真的有“防病毒“汽车,也防不住车内的飞沫和接触传播。

那如果我们只是一个人开车,或者车上只坐着自己的家人,汽车能不能帮我们防住车外的病毒呢?

现在真的有“防病毒”汽车吗?

很不幸,至少在普通人能买到的汽车之中,目前还没有能完全“防病毒”的汽车。

但还真的有三种汽车可以“防病毒”,只不过都不卖给老百姓而已。

第一种,美国总统座驾

车辆完全密封,可预防生化武器袭击,行李箱还备有氧气供应装置,如果外部空气有毒,新鲜氧气可以直接泵入车中。

第二种,生化防护作战车辆

以日本陆上自卫队最新装备的防核生化武器侦察车为例,该车在96式轮式装甲运兵车的基础上改进而成,造价高达七亿日元(约4217万人民币)。

第三种,负压救护车

负压救护车在这次疫情中被频频提及,这种车辆利用负压装置使得车内的气压始终低于车外,空气只能由车外向车内自由流动,再利用过滤装置将车内被污染的空气无害化处理后排出,以避免病毒和细菌感染医务人员使得疫情扩散。

这种负压救护车需要由昂贵的负压设备,此外还需要车身具备良好的隔离性、防腐性、通风性、耐菌性,所以价值不菲,单价都在50万左右,平时一般不生产,只有在紧急情况才需要投产制造。

普通汽车的空气净化系统,能防住病毒吗?

对于民用的私家车来说,能防PM2.5的空气净化系统,能够防住病毒吗?

先说结论,现有的车载PM2.5空气净化系统能抵御一部分的病原体,但意义不大。

我们先来看看普通汽车空调系统的结构:

上面的汽车空调结构图中,①为鼓风机,用来调节总风量;②为蒸发箱,用来给空气降温,在夏天提供冷气,同时起到凝结水汽降低湿度的作用;③为加热器,用来给空气加热,在冬天提供暖气;④是进气阀,用来调节内外循环;⑤⑥⑦分布为头部、脸部和脚部的吹风方向控制阀;⑧为空气混合阀,用来调节冷热空气的混合比例,即调节送风温度。

不管是传统机械式中控台,还是现在已经毕竟普遍的大屏式中控,空调的功能无非包括调节温度、风力、吹风方向以及内外循环。这些功能都是通过调整各个阀门的开关与开口大小实现的。

在车内空气净化系统中,起到核心作用就是在鼓风机和蒸发箱之间的空调滤清器。

无论是“防花粉”、“防灰尘”还是“防PM2.5”,都需要依靠它来实现。外循环时从车外进来的新鲜空气,和内循环时在车内循环的空气,都需要经过空调滤清器再进入空调系统。空调滤清器的过滤能力直接决定了汽车空气净化能力。

目前市场上的空调滤芯按材质来分主要有三种:无纺布滤芯、活性炭滤芯和HEPA滤芯

无纺布滤芯是成本最低的一类空调滤芯,售价低廉。主要针对树叶、灰尘与沙砾等大颗粒物的过滤效果较好。

无纺布滤芯

活性炭滤芯是在无纺布滤芯的基础上加入了活性炭材料,主要的作用是吸附异味,针对花粉、雾霾等更加细小的颗粒进行过滤。

活性炭滤芯

HEPA滤芯则更加强大,HEPA全称为High Efficiency Particulate Air (Filter),即高效空气滤清器,根据对于直径0.3μm颗粒物的阻隔率可以分为多种级别。例如E11级的HEPA滤芯可以过滤95%以上的颗粒物,也可以简单的理解为达到N95口罩的标准。

市面上声称自己有PM2.5防护能力的汽车一般装配的都是HEPA滤芯。

HEPA滤芯等级


有人可能会问,即使HEPA滤芯可以过滤100%的0.3μm颗粒物,可是新型冠状病毒的直径都小于0.1μm,那还能防的住吗?

其实还是有一定作用的。

HEPA滤芯的过滤原理主要分为4种:物理拦截、重力沉降、气流吸附与范德华力。

物理拦截,通过“筛子”状的滤网,把直径较大的颗粒直接挡在外面,一般大于5μm的颗粒物都是通过物理拦截挡住的。

重力沉降,那些直径小但密度高的颗粒物在重力的作用下,通过HEPA滤网时速度降低,像泥沙沉积一样自然沉积在HEPA上。

气流吸附,滤网孔洞编制不均匀,当气流通过时会形成大量的空气湍流,而那些小颗粒物会在气旋的作用下被滤网捕捉进而吸附。

范德华力,超微小的颗粒物在范德华力的作用下进行布朗运动,进而撞击HEPA滤网被吸附。颗粒物尺寸越小,布朗运动越显著。在常温下,0.1μm的颗粒每秒扩散的距离可以达到117μm,比滤网纤维距离大几倍至几十倍,这就使得颗粒会有更大的概率接触并沉积到滤网纤维表面。

所以,HEPA并不是简单地像筛子一样过滤掉比网眼大的颗粒来净化空气,它还会依靠细颗粒物与滤网间的范德华力形成吸附效果,它对于0.5μm以上和0.1μm以下的颗粒物的过滤效率都很好

0.1μm以下的颗粒做布朗运动,粒子越小,布朗运动就越强烈,被撞击的次数就越多,吸附效果就好。而0.5μm以上的颗粒做惯性运动,质量越大,惯性越大,过滤效果也好。

直径为0.1-0.3μm的颗粒物的过滤效果不好

相比较而言,直径为0.1-0.3μm的颗粒物反而成了HEPA的去除难点。这也是为什么业界以对0.3μm颗粒物的过滤率来界定HEPA滤网等级

因此,对PM0.3效果达99.97%的滤网对PM0.1的效果可能更好,甚至能达到99.99%。

马斯克左手拿着的是特斯拉使用的特大号HEPA滤芯

都过滤到这个层次了,不论是飞沫、气溶胶还是灰尘,所有的病毒载体似乎都能够被空调滤芯给过滤掉了,病毒又不能独立漂浮在空气中,那岂不是我们换个HEPA空调滤芯就能够升级成“防病毒”汽车了?

事情当然没有这么简单!

要不然某些企业也不会动辄掏出3.7个亿来搞研发,我们也不用费尽周折去生产负压救护车了。

首先,我们的家用汽车的密封性无法达到要求,如果真的放到充满病毒气溶胶的环境中,还是扛不住的。空调口并不是车内唯一的空气交换通道,车身上有许多的通道都可以与外界相通。当内外气压相差不大的时候,气流可以顺着这些通道自由流动,而空调滤芯则像“马奇诺防线”,被彻底绕开了,达不到真正的防护标准。

法国的马奇诺防线,耗资50亿法郎,却没发挥作用

其次,空调滤芯是有使用寿命的,当使用环境恶劣或使用时间过长,导致滤芯纤维失去过滤性能。一次性的医用口罩可以即用即换,而汽车的空调滤芯应该不会有人开一次车换一次。

而且,除非在重点疫区(例如医院等场所),日常开车时能接触到带病气溶胶的概率实在太低。如果连空旷马路上的空气都一直漂浮着病原体的话,那我们在家里开窗通风岂不是更加危险。

应该没有谁在家还会戴着口罩的吧?

即使很不幸,一个患者打完喷嚏不久后我们刚好开车经过,此时病原体进入车内的概率依然很低。

因为空调进气口一般都布置在挡风玻璃下的发动机舱内,也就是说空气不完全是从外界直接吸入。

汽车速度慢的情况下空调进风口多半是从机舱内吸气,即便使劲全身力气往机盖缝隙吹气,也很难把飞沫带到进风口。

当然,如果你要是还担心的话,那就开个内循环吧!

私家车“防病毒”,是噱头还是风口?

在现有车辆基础上,强化车身气密性,增强空调新风的过滤能力,使得汽车具备一定抵御外界传染源的能力,如果将这样的“防病毒”汽车送至一线支持防疫工作,在这种特定场景下还是有一定意义的

目前的宣传看来,各大厂商号称的“防病毒”汽车也都只是在空气净化器的层次做工作。

而我们的普通人日常生活,通常不会与大量患者打交道,也不会无故主动把车开到疫情严重的场所,在这种场景下,“防病毒”汽车就显得 毫无作用&毫无意义

那我们到底该如何防御疫情呢?

少出门,不开车!