在全球電動汽車加速普及的同時，動力電池的退役與回收正成為能源轉(zhuǎn)型中的突出瓶頸。根據(jù)國際能源署（IEA）和相關研究測算，2019年上路電動車在報廢時將產(chǎn)生約50萬噸廢舊動力電池；在現(xiàn)有情景下，到2040年全球每年退役的電動車電池量可能接近800萬噸量級。如果仍主要依賴人工拆解，不僅成本高企，也難以避免安全風險。在這一背景下，由瑞士伯爾尼應用科學大學牽頭的CircuBAT項目歷時四年，構(gòu)建出一套以機器人和數(shù)字化診斷為核心的新型系統(tǒng)，實現(xiàn)電動汽車鋰電池的自動化、安全拆解和再利用，為交通領域“循環(huán)經(jīng)濟”提供可操作樣本。

一、CircuBAT旗艦項目：從全生命周期出發(fā)設計電池循環(huán)

CircuBAT是瑞士創(chuàng)新署Innosuisse “旗艦計劃”下的重要項目，由伯爾尼應用科學大學牽頭，聯(lián)合包括法聯(lián)邦材料試驗與研究院Empa、瑞士電子與微技術中心CSEM、圣加侖大學、東瑞士應用科技大學、洛桑聯(lián)邦理工學院等7家科研機構(gòu)和24家企業(yè)，共同構(gòu)建電動汽車鋰電池的國家級循環(huán)經(jīng)濟模型。項目自2022年啟動，歷時四年在生產(chǎn)、應用和回收三大環(huán)節(jié)提出一攬子解決方案，包括可維修設計、使用階段的壽命管理以及報廢階段的自動化拆解和材料回收。

在項目的整體布局中，位于瑞士創(chuàng)新園比爾/比恩的瑞士電池技術中心（SBTC）承擔了關鍵的“拆解樞紐”角色。項目團隊在此開發(fā)出一套面向報廢電動車電池的機器人拆解系統(tǒng)，能夠在封閉、可控的環(huán)境中完成電池包的識別、拆解和模塊分選，將以往大量依賴人工、危險性較高的工序轉(zhuǎn)移給工業(yè)機器人執(zhí)行。與傳統(tǒng)“先整包破碎再冶煉”的粗放回收路徑不同，該系統(tǒng)強調(diào)模塊化拆解與材料分級回收：首先通過建立自動化拆解與測試平臺，將退役電池從整包狀態(tài)拆解為可評估的模塊和電芯，提供精細化輸入數(shù)據(jù)；隨后根據(jù)數(shù)據(jù)診斷結(jié)果決定進入梯次利用還是材料回收環(huán)節(jié)，從而提高高價值材料和可再利用電芯的產(chǎn)出率。CircuBAT形成的循環(huán)模式不僅著眼于“報廢端”，更強調(diào)在電池設計之初就考慮可拆解性與再利用潛力，從而在生命周期整體上壓縮環(huán)境足跡。

二、機器人拆解系統(tǒng)：在封閉環(huán)境中接管高風險作業(yè)

傳統(tǒng)電動車電池拆解高度依賴人工操作，工人需要在高壓環(huán)境下反復拆除外殼、斷開線束和分離模塊，既耗時費力，也面臨觸電、短路及電解液泄漏等危險。瑞士電池技術中心部署的新型機器人系統(tǒng)，正是針對這一“瓶頸環(huán)節(jié)”給出的工程解法。

該系統(tǒng)采用多軸工業(yè)機械臂配合三維視覺與傳感器陣列，能夠識別不同車型、不同代際的電池包結(jié)構(gòu)，自動定位固定件和接口位置，依照預設策略執(zhí)行開殼、拆除螺栓、分離冷卻部件及電池模組等動作。系統(tǒng)通過人工智能算法學習大量拆解數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化路徑規(guī)劃和施力控制，從而在不損壞電芯的前提下提高拆解效率。與人工操作相比，機器人可以在封閉環(huán)境中完成高風險步驟，將人員隔離在安全區(qū)域之外，并通過標準化流程提升作業(yè)的一致性與可追溯性。

在材料回收方面，該系統(tǒng)能夠按照模塊、殼體和關鍵材料類別進行初步分選，為后續(xù)濕法冶金或直接材料再生工藝提供更“干凈”的輸入，減少無序破碎帶來的混雜和損耗。這種“機器人精密拆解+專業(yè)回收工藝”的組合，有助于提高高價值金屬和可再利用部件的回收率，改善電池回收企業(yè)的經(jīng)濟預期。

三、數(shù)字化診斷與循環(huán)樣板：從拆解走向“第二壽命”管理

自動化拆解只是循環(huán)經(jīng)濟鏈條的起點。CircuBAT 項目同步開發(fā)了“電池專家系統(tǒng)”，將來自不同來源和不同使用工況的大量電芯數(shù)據(jù)匯聚到統(tǒng)一平臺，對容量衰減、內(nèi)阻變化和循環(huán)壽命等指標進行比對分析，用以判定電芯是適合繼續(xù)在車輛中使用、轉(zhuǎn)入儲能等梯次利用場景，還是應直接進入材料回收環(huán)節(jié)。

研究團隊強調(diào)，許多從車輛上退役的動力電池在健康狀態(tài)上仍可維持七成左右容量，對固定式儲能、電網(wǎng)調(diào)峰或樓宇后備電源而言仍具備較高應用價值。通過機器人拆解和數(shù)字診斷相結(jié)合的方式，可以將適宜梯次利用的電芯從報廢流中“篩選”出來，再按模塊化方式集成到新系統(tǒng)中，使一塊電池在不同階段承擔不同功能。Empa等機構(gòu)表示，這種以自動化拆解與數(shù)據(jù)驅(qū)動決策為基礎的模式，為電池“第二壽命”管理提供了可復制的工程范式。

對更廣泛的產(chǎn)業(yè)而言，瑞士新型機器人系統(tǒng)的意義不止于技術樣機，而在于提示了一種更系統(tǒng)的治理思路：車企、電池企業(yè)和回收企業(yè)需要在產(chǎn)品設計、標識編碼和數(shù)據(jù)共享上形成協(xié)同，使自動化系統(tǒng)能夠在面對高度異質(zhì)化的電池時仍保持高效運行；監(jiān)管與資助機構(gòu)則通過旗艦項目和示范平臺，引導資本從單向擴張產(chǎn)能轉(zhuǎn)向提升存量資產(chǎn)循環(huán)利用效率。隨著CircuBAT等項目完成階段性目標，這一由機器人、數(shù)字化診斷與循環(huán)商業(yè)模式共同支撐的路徑，有望成為歐洲電池產(chǎn)業(yè)應對退役浪潮的一種具有代表性的選擇。

參考文獻：

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