天津职业技术师范大学学子解决汽车实训难题：替代电源助力绿色汽车教育革新

在汽车职业教育与展示领域，铅酸蓄电池因维护繁琐、寿命短及环保隐患等问题，长期制约教学效率与可持续发展。天津职业技术师范大学孟志祥、闵振淋、高炎、高天祺、明佳利、李伟芳、陆昊天等同学深耕技术创新，成功研发 “替代电源”，以超级电容储能技术为核心，为教学车辆电源系统带来革命性突破，推动汽修教育向高效化、绿色化转型。

传统铅酸蓄电池在教学场景中弊端显著：全国每年约 16-18 万块教学车辆电池因长期停放报废，含铅酸等有害物质的废弃物处理成本高企。团队研发的替代电源采用四级超级电容串联模组，实现市电 220V 转 12V 直流输出，效率达 93%。其内置 STM32 单片机与 LTC6804 芯片，实时监测电压、电流及温度，通过继电器保护与过压过流控制，确保极端工况下稳定运行。

该成果突破传统电源技术瓶颈：超级电容模块寿命超 20 年，充放电速度提升 10 倍以上，无记忆效应且可循环利用，从源头减少电池污染。产品外壳采用抗冲击工程塑料，尺寸精准适配主流车型电池舱（长 232mm× 宽 173mm× 高 204mm），通过 - 10℃至 50℃全负荷温度测试，在汽车技能大赛、4S 店展示车等场景实测中，成功替代铅酸电池完成启动冲击负荷测试，电压纹波控制在安全范围。

市场应用层面，团队构建 “教学实训 - 赛事应用 - 产业推广” 三维场景体系：在职业院校，产品解决教学样车长期停放亏电问题，单台设备可替代 10 块传统电池，20 年周期节约成本超 2200 元；在汽车技能大赛中，其快速充放电特性满足连续高强度赛事需求，减少备用电池更换频次；政策端响应《废铅蓄电池污染防治行动方案》，通过模块化设计与自研定制零部件，成本较进口方案降低 40%，适配国家职业教育产教融合政策导向。

行业专家评价，该项目以 “技术创新 + 教育赋能” 双轮驱动，既破解了教学设备维护难题，又为绿色汽修提供了可复制的解决方案。其成果已获两项实用新型专利，入选天津市大学生创新创业重点扶持项目，展现了职业教育与产业需求深度融合的实践价值。

天津职业技术师范大学团队以 “替代电源” 为支点，撬动汽车教育领域电源技术升级，为培养 “工匠之师” 提供了鲜活的实践样本，未来或将引领低碳化汽修设备的行业新趋势。