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刘文:从室内到车内,VOC的危害及应对

作者:更新时间:2019-11-04 11:25:37点击:

  2019年11月2日,由中国汽车工业协会、中国消费品质量安全促进会指导,中国汽车工程研究院股份有限公司主办,国际交通医学会、汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室支持,以“关注汽车环境、助力健康中国”为主题的2019第二届汽车环境与健康高峰论坛在北京召开。美华认证有限公司的刘文,就VOC危害及应对措施做了演讲,以下是演讲实录:
 
  
  刘文:各位领导、各位专家、各位主机厂及零部件厂商,下午的朋友大家好!非常荣幸在这里代表UL公司分享我们在汽车及VOC方面的做法及研究。今天分享的内容是从室内到车内,VOC的危害及应对。从这样一个大的标题上可以看到,主要通过UL前期在整个北美甚至全球领域做了很多研究,现在将研究和检测方法和技术手段,慢慢转移到车内,因为室内和车内存在一定的相同点和差一点。接下来我们看一看UL公司怎样从室内向车内进行研究。
  
  前面有专家提过VOC对人体危害非常大,VOC有很强的重要性,这一点不多说。室内VOC和车内VOC有很多相同点,比如室内和车内都是处在相对来说密闭的空间,室内和车内都有很多部件,比如这个会场里可以看到有家具、电子产品、地毯、服装纺织品,包括本身建材都会释放出VOC,车也有很多零件,这是第一。第二,室内主要污染物和车内大多少情况下会存在一定的相似形,很多比例都是五苯三醛,同时车内VOC对人体危害更危险,这么大一个会场,人在一定高度以下,接触到的有害物有限,但汽车能坐进去,几乎汽车的高度直接达到头顶,这是从前期比例中发现的,室内和车内存在很多的相同点。
  
  现在很多主机厂都在从事车内VOC的管控,并且已经做出了非常大的贡献,尤其在我们国家。众所周知在全球这么多国家里,在国家层面有VOC限制的国家非常非常少,而中国是其中一个。在整车测试方法中大致是这些测试方法,零部件的测试目的主流方法有两种:第一种是“袋子法”,第二种是我们非常熟悉的“测试舱”,有时候是静态有时候是动态,当然不同的国家或者不同的主机厂会选择它的测试方法,相应的做零部件时零部件也会有这样一些方法。
  
  大家有没有发现前面这些方法某种程度上更多是测试,并没有很好揭示材料到零部件,零部件到整车,这些VOC之间的关系。现在大多数的汽车主机厂很多时候流行的方法是通过一定的实验方法来测试整车的VOC,整车VOC测试完之后规定或者限制这些零部件和材料的限值然而进行管控。大家会发现,供应链端、研发端,甚至很多检测端都会存在一个很大的问题,我们往往会达到环保或者健康的前提下,在成本,在可行性,在效果方面,很难做到平衡。这样一来,如果有一种模型,或者有一种方法能够很快地将零部件或者车内内饰件的VOC,经过测试之后可以更好预测整车VOC,如果有这样的方法,我们可以做到从下至上的管控,对于企业、主机厂、零部件供应商来说压力会非常小。
  
  我们前期做室内健康和室内环保VOC研究时就发现动态环境舱在模拟汽车正常使用的时候,这种测试方法能够很好模拟驾乘员在汽车内的环境。我们主要有两点:第一点是测试温度,尽量与车辆的测试温度相同,测试时测试舱也会同步设置温度变化曲线,让零部件做这样一些模拟。第二点测试样品时,样品在舱内的载荷比尽量接近样品在彻内的载荷比,因为载荷比是模型最关键的部分。后面会给大家看一看载荷比在模型中起到多么重要的作用。
  
  UL在VOC测试这块,现在测试舱可以匹配任何一个国家的测试标准。大家知道动态测试舱在某些程度上,它的各种投资是非常大的,所以我们也结合全球的战略,在全球很多地方都设置了相应的实验室。目前在中国国内现有的实验室是在南沙,是UL公司在动态环境舱这块第二大实验基地,近几年预计会在常州建立更大的汽车VOC测试实验室。
  
  这是内部环境舱,动态环境舱和普通环境舱可能有一定的差别,我们环境舱采用的镜面钢,可以模拟灯光,因为汽车使用时也会有灯光。整个测试舱内部不会使用到任何胶水做密封。除此之外,混合气体的方式主要是通过管的方式。
  
  目前我们已经和一些主机厂有了合作,这是我们目前正在合作的一些主机厂。
  
  之所以我们有信心参与到汽车VOC的发展当中,因为UL前期在室内空气环境这块有超过30年的研究历史,其中最典型的项目就是“绿色卫士”。在座各位有很多是作为自己单位专家参与到日常招标活动当中,如果大家有参与过应该知道,在很多招标文书,不管在国内还是在国外的,尤其是一些大型的事业政府单位,都会在招标文书中明确写到“如果产品有绿色卫士的认证,会获得优先采购权”。因为今天来了很多企业,大家或多或少都会听过。绿色卫士是国际认可的标准,目前适用于建材、家具、地毯,包括电子电器在内的20多个产品种类,可以看到汽车虽然比这个复杂,但现有绿色卫士能够做到的这些产品,或者相同类型的材料,都在汽车中有使用,在零部件领域,绿色卫士做了很好的开头。
  
  绿色卫士有两种认证级别,一个是普通的认证级,另外一个是金级。金级主要针对的是敏感个体,比如说一些老人和儿童,相应的使用场所,主要针对的是医院和学校,这样一来汽车在这一块也具有很大的相同性。
  
  在限值部分,绿色卫士显值现在来看不管是金级还是普通认证级的限值,都会比现有标准限值低,意味着如果产品通过绿色卫士的金级,基本可以满足全球绝大多数国家对于空气污染的要求。但因为这些标准主要针对的是室内环境,室内环境毕竟和车内有一定差别,所以我们会逐步对这些模型进行一些修正。
  
  绿色卫士正式的认证程序发布是2001年,之前我们也做了很多研究。2001年到2019年马上接近20年,在近20年时间里,绿色卫士目前已经被以美国联邦政府采购质量为准的800多个标准和认证机构认可和参考。同时现在,52000个产品是我在一周前看到的,现在已经接近54000种产品被认证,在数据库中有所展示。
  
  在整个绿色卫士测试过程中会用到一个非常重要的模型,就是大家看到的下面CP的公式,这个公式在绿色卫士中使用非常多的模型,这个模型我们用它主要的作用是,比如建材或者家具可能会有一部分原材料,会用到涂料,包括板材甚至胶水,去做绿色卫士认证。做完认证之后,因为要让最终产品符合相应的空气质量标准,通过这样的模型进行转换。目前来看,基本上我们在室内空气这一块,通过这个模型换算都可以符合要求的。
  
  在汽车VOC这块主要大的思路和绿色卫士相同,今后也计划将车内VOC的模式更加丰富到绿色卫士当中。我们大致想法是先测试一些零部件,通过零部件的VOC,现在正在和国外品牌商汽车主机厂合作,在国内和汽研做相应的研究,通过这样的模型最终换算到整个整车,看整车是否符合零部件最终使用到整车过程当中,对整车的贡献究竟是怎样的。
  
  整个模型不难,如果翻译成中文可能会看得比较别扭,大家都可以很好理解这个模型。这个模型在北美已经适用了超过30年时间。在这里可以看到,首先通过正常的零部件测试找到一个EF即释放因子,找到释放因子之后会有L(载荷比),L是非常关键的数据,所以在测试数据之前一定要计算好合理的载荷比,当然不同产品载荷比会有所不同。释放因子算出来之后,就可以通过下面这个预测浓度。现在数据相对来说比较少,我们也呼吁更多主机厂包括零部件厂商参与到我们整个项目当中,我们项目做下来之后,可能会对整个汽车行业有很大的推动。
  
  整个项目大致流程基本是这四大块,第一要建立预算模型,前面给出是主概率预算模型,后面还会讨论到不同零部件放到整车中后,可能零部件之间会有下沉效率影响,会起到相互的影响,可能会对VOC造成影响,所以要将这个因子也放到模型当中。第二步会设置限值来测量零不见得VOC,当然限值测定会依据厂家和主机厂的限值。第三步会确定车辆内部空气的化学含量。第四步,我们会制定不管主机厂还是针对某个法规VOC的管控标准。
  
  最后稍微为大家介绍一下UL,UL成立于1894年,截止到今天已经有125年的历史。为大家特点强调一点,UL和很多同行有点不一样,UL在制作标准,UL是北国公司,目前在美国制作了1800份标准,其中有超过70%标准被美国国家标准委员会采纳为美国的国标。这也是为什么说UL经常将自己定位成不是普通的检测认证公司,我们将自己定位成是基于科学的全球市场专家,主要安全这一块。目前我们业务这块主要是分布到全球的140多个国家里,在美国UL的致密度非常高,几乎每4个美国人里就有3个知道UL的实力,美国消费者眼中,产品上有UL的LOGO,美国消费者会非常放心购买这些产品。相应UL的LOGO标志已经应用到220个产品之上。
  
  我们还有更多的汽车服务,如果大家感兴趣,接下来我们下去之后还可以由更多的交流。在此呼吁,希望更多主机厂和零部件厂商参与到整个项目当中,因为这块前期有很多专家已经做了大量的投入工作。