文/馬哈汽車

近年來，全球變暖和化石能源的日漸緊缺，讓零排放的新能源汽車行業(yè)迎來了井噴態(tài)勢(shì)。

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，也提出了到2025年新能源汽車銷售量要達(dá)到銷售總量20%的發(fā)展愿景。

環(huán)境和政策的加持，讓汽車工業(yè)快速進(jìn)入了“新四化”（電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化）時(shí)代。

低頻磁場(chǎng)引發(fā)健康風(fēng)險(xiǎn)

新能源汽車的普及，讓駕乘者久處車內(nèi)低頻磁場(chǎng)中引起的健康風(fēng)險(xiǎn)受到了廣泛關(guān)注。2021年11月3日，生態(tài)環(huán)境部輻射源安全監(jiān)管司在北京組織召開了電磁輻射污染防治立法工作座談會(huì)。全國(guó)人大代表馮琪雅女士認(rèn)為應(yīng)當(dāng)通過法治手段解決危害公眾健康的突出電磁輻射問題。

工業(yè)和信息化部、 交通運(yùn)輸部、國(guó)家廣電總局、國(guó)家能源局等各部門也認(rèn)為電磁輻射生物效應(yīng)應(yīng)引起高度關(guān)注。《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》也明確電磁輻射對(duì)環(huán)境的污染和危害需要采取防治措施，并對(duì)磁場(chǎng)環(huán)境保護(hù)進(jìn)行立法征求意見。

無獨(dú)有偶，工信部旗下的中國(guó)信息通信研究院相關(guān)研究人員在2022年第7期《電氣技術(shù)》雜志發(fā)表了一篇得到國(guó)家自然科學(xué)基金支持的論文，題為“電動(dòng)汽車低頻磁場(chǎng)人體暴露安全性研究”。

論文指出，電動(dòng)汽車依賴電能作為整車的動(dòng)力來源，由于車內(nèi)多種電力和電子設(shè)備分布緊湊，車體的包裹性也導(dǎo)致車內(nèi)的感生磁場(chǎng)分布復(fù)雜，駕乘者與多種磁場(chǎng)源距離較近，不可避免會(huì)受到磁場(chǎng)侵害。

電動(dòng)汽車磁場(chǎng)頻率通常小于100kHz，屬低頻磁場(chǎng)。低頻磁場(chǎng)存在多種生物學(xué)效應(yīng)，弱磁場(chǎng)、穩(wěn)定磁場(chǎng)和交變磁場(chǎng)的組合會(huì)改變自由基的濃度。早在1979年，國(guó)外就有報(bào)告顯示：居住在大型配電設(shè)施附近的兒童白血病發(fā)病率增高。有研究指出，在大于0.4μT的極低頻磁場(chǎng)暴露下，兒童白血病患病風(fēng)險(xiǎn)增加了2倍。此外，50～60Hz范圍內(nèi)的極低頻場(chǎng)還可能引起觸電、電敏感并傷害人體組織。

電池、電動(dòng)機(jī)與逆變器的位置，也會(huì)影響車內(nèi)的磁場(chǎng)分布。例如，電池位于前部，在后座測(cè)得的磁場(chǎng)更小，電池在后備箱或后座下方，后座磁場(chǎng)更大。此外，車輛的驅(qū)動(dòng)方式也會(huì)影響磁場(chǎng)水平，距離電動(dòng)機(jī)與逆變器更近的座位會(huì)產(chǎn)生更高的磁場(chǎng)暴露。

行駛中的二次磁場(chǎng) 更易引發(fā)健康隱患

電動(dòng)汽車行駛中產(chǎn)生的二次磁場(chǎng)也不容忽視，如受地磁感應(yīng)而磁化的鋼制輪胎產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)等。所以，定期、特別是重大維修或事故后，監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車中的極低頻磁場(chǎng)也十分重要，可以保護(hù)駕乘者免受潛在的極低頻磁場(chǎng)影響。

此外，電動(dòng)汽車在充電過程中，低頻磁場(chǎng)也會(huì)發(fā)生顯著變化。當(dāng)前電動(dòng)汽車的充電方式主要是直流有線充電與無線充電。無線電能傳輸（WPT）技術(shù)使用線圈電磁感應(yīng)的方法，相比有線充電更可能使人體暴露于較高幅度的磁場(chǎng)中，該磁場(chǎng)比正常行駛過程中的磁場(chǎng)更大，更易引發(fā)健康隱患。

合適的磁場(chǎng)屏蔽策略能減少磁場(chǎng)暴露

當(dāng)前，數(shù)值模擬成了車輛研發(fā)設(shè)計(jì)中減少各類風(fēng)險(xiǎn)的重要參考依據(jù)。例如：有學(xué)者利用有限元法，采用鋼、鋁和纖維復(fù)合材料的三種底盤，仿真7.7kW、85kHz或150kHz的WPT系統(tǒng)的低頻磁場(chǎng)分布，證明電動(dòng)汽車的金屬底盤可以起到磁場(chǎng)屏蔽作用，而采用纖維復(fù)合材料底盤則無法屏蔽磁場(chǎng)。

采用合適的磁場(chǎng)屏蔽策略，可以在不影響電動(dòng)汽車性能的情況下，有效減少電動(dòng)汽車內(nèi)部的磁場(chǎng)暴露。加入屏蔽層與采取水平屏蔽，可有效減少WPT系統(tǒng)磁場(chǎng)暴露。使用高相對(duì)磁導(dǎo)率的鐵磁材料設(shè)置良好的磁屏蔽，也是一種減小磁場(chǎng)暴露的有效方法。

實(shí)驗(yàn)證明，采用鐵磁屏蔽外殼可使磁場(chǎng)值比沒有屏蔽的磁場(chǎng)值低兩倍，而改進(jìn)后的鐵磁材料可以將磁場(chǎng)再降低25%。合理采用車體材料，同樣是減少車內(nèi)乘員磁場(chǎng)暴露的重要方法。

植入式醫(yī)療設(shè)備佩戴者 更易受影響

有學(xué)者建立了成年男性駕駛小型電動(dòng)汽車的模型，使用FDTD方法仿真發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)汽車電纜輸入端附近的磁通密度達(dá)到限值的170倍，而磁通密度的峰值位于頭皮，感應(yīng)電流密度與感應(yīng)電場(chǎng)的峰值均位于腦部。而在WPT系統(tǒng)的仿真研究中，感應(yīng)電流密度、比吸收率等峰值出現(xiàn)在肺部、胃部、心臟等內(nèi)臟位置，其中對(duì)肺部影響較為明顯。

測(cè)量與仿真是對(duì)車內(nèi)低頻磁場(chǎng)研究的兩個(gè)重要手段。由于電磁仿真中網(wǎng)格的剖分誤差、數(shù)字人體模型的精細(xì)程度限制及重建的車體模型與現(xiàn)實(shí)車輛的差異，仿真結(jié)果可能與場(chǎng)測(cè)結(jié)果有所不同。但電磁仿真仍可為研究提供更保守的磁場(chǎng)暴露評(píng)估結(jié)果，補(bǔ)充場(chǎng)測(cè)難以實(shí)現(xiàn)的最差暴露情況，幫助車輛設(shè)計(jì)者開展設(shè)計(jì)選型，如合理安排電力設(shè)備位置，為電纜等加裝屏蔽網(wǎng)、濾波器，適當(dāng)采用鐵磁材料進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽等，以有效減少車內(nèi)低頻磁場(chǎng)對(duì)駕乘者的影響。

隨著現(xiàn)代醫(yī)療水平的發(fā)展，植入式醫(yī)療設(shè)備已廣泛應(yīng)用于臨床治療，在神經(jīng)刺激、心臟起搏、器官功能替代等方面發(fā)揮了不可替代的作用。仍需注意的是，如果駕乘者的體內(nèi)植入醫(yī)療器械、發(fā)射與接收線圈失配、人體距WPT系統(tǒng)過近等均有可能導(dǎo)致更多的磁場(chǎng)暴露。

論文也指出，在實(shí)際設(shè)計(jì)WPT系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮交流電磁場(chǎng)在空氣中的衰減，以及各種材料對(duì)于電磁場(chǎng)的屏蔽作用，設(shè)計(jì)合理的車體架構(gòu)，控制WPT系統(tǒng)的功率，保證人體存在植入醫(yī)療器械情況下的安全性。

寧波馬哈汽車專注研發(fā)磁場(chǎng)屏蔽材料

有鑒于此，為了降低人體在低頻磁場(chǎng)引發(fā)的健康風(fēng)險(xiǎn)，馬哈汽車早在創(chuàng)立之初，就專注研發(fā)磁場(chǎng)屏蔽材料，并先后與清華、中科院、浙大、東京工業(yè)大學(xué)、哈工大、浙工大等多所高校合作研發(fā)，矢志創(chuàng)新，一舉拿下多項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)專利，并通過多項(xiàng)國(guó)家級(jí)檢測(cè)認(rèn)證，有效阻隔新能源汽車內(nèi)的電磁干擾源，保障了駕乘者的安全。

成立于2015年的寧波市馬哈汽車服務(wù)有限公司深耕新能源汽車（純電、混動(dòng)、插電混、增程式等）磁場(chǎng)防輻射、阻燃、著火熱量反射、延時(shí)逃生、防靜電、隔音隔熱等防護(hù)套裝領(lǐng)域，集設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體，致力于服務(wù)汽車主機(jī)廠及全國(guó)4S店。

馬哈汽車專注研發(fā)磁場(chǎng)屏蔽材料，目前主要為新能源汽車提供座艙+電池包智能防護(hù)套裝的解決方案。這一智能防護(hù)套裝，能有效屏蔽新能源汽車的電磁場(chǎng)和磁場(chǎng)輻射，反射熱量，防護(hù)駕乘者的安全，除了可以阻燃，延長(zhǎng)逃生時(shí)間，還配備了智能物聯(lián)網(wǎng)芯片火警報(bào)警系統(tǒng)。產(chǎn)品通過國(guó)家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、軍方檢測(cè)機(jī)構(gòu)航天集團(tuán)第二研究所、應(yīng)急管理部上海消防研究所及華東國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心等認(rèn)證，能有效保障駕乘者的安全。

同時(shí)，馬哈汽車此舉也是勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，以專利技術(shù)力量，助力國(guó)民毫無負(fù)擔(dān)地選擇新能源汽車這一更智慧綠色的出行體驗(yàn)，顯著提升社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。