一项新研究表明,电动汽车凭借其再生制动技术,能将刹车产生的粉尘污染减少 83%。这一发现强调了电动汽车在改善城市空气质量方面的巨大优势,因为刹车粉尘与汽车尾气一样,都是对人类健康构成严重威胁的污染源。尽管电动汽车在减少尾气排放方面的作用已广为人知,但这项研究将焦点转移到了同样关键的非尾气排放问题上。
城市污染的新焦点
长期以来,治理空气污染的努力主要集中在汽车尾气上。然而,越来越多的研究指出,刹车片磨损产生的粉尘是城市中一个被忽视的严重污染源。
- 一项覆盖伦敦、米兰和巴塞罗那等城市的研究量化了这一差异:与传统燃油车相比,纯电动汽车产生的刹车粉尘污染减少了 83%。
- 这一发现促使人们重新审视清洁空气政策,将重点从尾气排放扩展到非尾气排放(Non-Exhaust Emissions)领域。
再生制动的工作原理
电动汽车能大幅减少刹车粉尘,其核心技术是再生制动。
- 传统刹车: 通过刹车片与刹车盘的摩擦来减速,这个过程会产生大量悬浮在空气中的微小颗粒。
- 再生制动: 电动汽车在减速时,会反向驱动电机,将动能转化为电能并存回电池。这个过程减少了对传统机械刹车的依赖,从而显著降低了刹车粉尘的产生。
刹车粉尘的健康风险
刹车粉尘并非无害的污渍,它是一种由铁、铜、锌等多种金属和有机碳组成的复杂混合物,对健康构成直接威胁。
研究发现,刹车粉尘对人体肺部细胞造成的氧化应激和炎症反应,有时甚至等同或超过柴油车尾气颗粒物带来的危害。
- 主要来源: 在城市交通相关的 PM10(直径小于 10 微米的颗粒物)中,高达 55% 来自于刹车磨损。
- 健康影响: 这些微小颗粒极易被吸入并深入肺部,与哮喘发病率增加、心血管疾病及其他呼吸系统疾病密切相关。
更全面的污染评估
有人指出,由于车身更重,电动汽车的轮胎磨损可能更严重。但研究发现,与轮胎颗粒相比,刹车粉尘更容易悬浮在空气中,成为空气污染的主要部分。
综合考虑轮胎、刹车和道路磨损产生的全部颗粒物,纯电动汽车的污染排放仍然比燃油车低 38%——这还不包括燃油车排放的尾气。现实世界的数据也证实了这一点:在加州,随着零排放汽车普及率的提高,社区的空气污染水平和因哮喘引发的急诊入院人数均有所下降。
未来政策与最终解决方案
随着汽车尾气排放标准日益严格,刹车和轮胎等非尾气排放源将成为城市颗粒物污染的主要来源。
- 即将出台的 Euro 7 法规已将轮胎和刹车排放纳入监管范围,反映了政策焦点的转变。
- 制造商也在探索新技术,例如使用封闭式刹车系统来捕获颗粒物。
然而,报告也指出了更根本的解决方案:鼓励人们从私家车转向公共交通、自行车或步行。这种转变在减少非尾气排放方面的效果,比单纯将汽车电动化要高出五倍。不过,对于城市中仍将存在的数百万辆汽车而言,推广使用具备再生制动技术的电动汽车,是迈向更清洁、更健康城市空气的重要一步。