这款电动汽车能够捕捉其在行驶过程中轮胎和刹车产生的颗粒物。

电动汽车已经成功消除了与汽车相关的最主要污染源之一:尾气排放。但这并不意味着它们完全不会产生行驶过程中产生的颗粒物。轮胎、刹车以及与沥青的接触仍会生成颗粒物,而正是在这一点上,有一组学生决定将研究重点放在这里。
这一提议来自荷兰埃因霍温理工大学,该校的TU/ecomotive团队开发出了一款原型机,试图以一种截然不同的方式来解决这一问题。其目标不仅是减少汽车产生的颗粒物,还要在车辆行驶时捕获部分颗粒物。
该技术的名称为Ventra,它整合了多种朝同一方向发挥作用的解决方案。一方面,它在磨损发生之前试图降低其程度;另一方面,它能收集那些逸散出来的颗粒,同时还分析驾驶方式,以帮助驾驶员在出行时减少颗粒的产生。
一种能收集车轮周围颗粒的电动汽车

Ventra的运作原理基于一个相对简单的想法。轮胎和刹车磨损产生的颗粒会聚集在车轮周围,因此该设备设计了一种直接作用于这一区域的系统,而非试图过滤汽车周围的全部空气。
这种名为T.R.A.C.E.的系统利用电荷将颗粒吸引到收集面上。这样一来,行驶过程中产生的灰尘就会被截留在其产生处附近。之后,这些收集面可以被清洁,而收集到的物质也可再次利用。
根据TU/ecomotive的模拟结果,当汽车行驶速度在50至80公里/小时之间时,该系统能够捕获轮胎释放的24%以上的颗粒物。在速度较低的城市道路上,该系统会利用风扇将空气吹向车轮周围,此时颗粒物的捕获率可达到42%。
这一方案尤为有趣,因为它并非仅仅使用传统的过滤器。这些颗粒物会被赋予电荷并吸附到收集表面上,之后便可取出这些表面以回收所积累的颗粒物。TU/ecomotive甚至利用捕获到的颗粒物为原型车制作了内部涂层。

但该团队也在解决问题的另一方面:防止这些颗粒物的产生。其中最引人注目的措施就是减轻车辆重量,这对于电动汽车尤为重要,因为电池通常会增加额外的质量。
Ventra的车身大部分由碳纤维增强热塑性塑料复合材料制成。得益于这一设计,整个车身的重量约为135公斤,而单体式车身的重量则仅为45.5公斤。相比传统的同类结构,这种设计可减轻约100公斤的重量。
该原型车的总重量为790公斤,预计续航里程为290公里。减轻重量的目的并不仅是为了提升燃油效率。由于对轮胎的压力减小,轮胎的磨损也会随之降低,进而减少释放到环境中的颗粒物数量。
Clean Drive系统进一步完善了这一设计。车辆会分析加速度、制动以及转向等参数,并向驾驶员提供提示,帮助其以更平稳的方式驾驶。这样做的目的是避免突然加速、不必要的制动以及过度的方向盘操作,因为这些因素都可能增加轮胎和刹车的磨损。
这就是该项目最有趣的方面之一。电动车的再生功能已经能够大幅减少传统制动系统的使用,但轮胎仍然是直接与沥青接触的部件。此外,电动机能够瞬间输出扭矩,从而实现强劲的加速效果,但如果过度使用,则会加剧轮胎的磨损。

Ventra试图从两个方面入手:通过减轻重量来减少颗粒物的产生,通过更高效的驱动方式进一步降低磨损,同时还配备一套能够收集部分最终产生的颗粒物的系统。
该项目推出的时机恰逢欧洲法规开始更加重视那些并非来自尾气的排放物。Euro 7标准首次针对刹车产生的颗粒物以及轮胎磨损问题制定了具体要求,同时还保留了与排放及电池寿命相关的其他规定。
不过,需要将相关日期放在具体背景下理解。对于轿车和厢式货车,Euro 7标准将于2026年11月29日起适用于新获认证的车型,而针对新车则从2027年11月29日开始实施。至于轮胎磨损的具体限制标准,则会在未来分阶段逐步推行。
在制动系统方面,法规规定从2035年1月1日起,轿车及轻型车辆在标准驾驶循环中的PM10颗粒物排放限值应为3毫克/公里。欧盟也在2026年制定了相应的检测程序,以确认各车辆是否达到这些限值要求。
因此,尽管Ventra仍只是学生开发的原型,而非我们明天就能在经销商处买到的产品,但其设计思路针对的却是日益重要的问题。消除尾气排放并不意味着能去除汽车产生的所有颗粒物,而电气化正在将部分关注点转向那些此前受重视程度较低的要素。
TU/ecomotive的研究提出了一种可能的解决方案,通过结合多种相对简单的措施:制造更轻量的汽车、改变驾驶习惯,以及直接在车轮处收集颗粒物。或许单独采用其中任何一种方法都不足以解决这个问题,但将它们结合起来能为研发出这样的电动汽车开辟一条有趣的道路——这类汽车不仅在运行时产生的污染更少,还能减少行驶过程中产生的颗粒物。
来源 | Tuecomotive
