瑞士新型机器人系统实现电动车电池自动化安全回收

在全球电动汽车加速普及的同时，动力电池的退役与回收正成为能源转型中的突出瓶颈。根据国际能源署（IEA）和相关研究测算，2019年上路电动车在报废时将产生约50万吨废旧动力电池；在现有情景下，到2040年全球每年退役的电动车电池量可能接近800万吨量级。如果仍主要依赖人工拆解，不仅成本高企，也难以避免安全风险。在这一背景下，由瑞士伯尔尼应用科学大学牵头的CircuBAT项目历时四年，构建出一套以机器人和数字化诊断为核心的新型系统，实现电动汽车锂电池的自动化、安全拆解和再利用，为交通领域“循环经济”提供可操作样本。

一、CircuBAT旗舰项目：从全生命周期出发设计电池循环

CircuBAT是瑞士创新署Innosuisse “旗舰计划”下的重要项目，由伯尔尼应用科学大学牵头，联合包括法联邦材料试验与研究院Empa、瑞士电子与微技术中心CSEM、圣加仑大学、东瑞士应用科技大学、洛桑联邦理工学院等7家科研机构和24家企业，共同构建电动汽车锂电池的国家级循环经济模型。项目自2022年启动，历时四年在生产、应用和回收三大环节提出一揽子解决方案，包括可维修设计、使用阶段的寿命管理以及报废阶段的自动化拆解和材料回收。

在项目的整体布局中，位于瑞士创新园比尔/比恩的瑞士电池技术中心（SBTC）承担了关键的“拆解枢纽”角色。项目团队在此开发出一套面向报废电动车电池的机器人拆解系统，能够在封闭、可控的环境中完成电池包的识别、拆解和模块分选，将以往大量依赖人工、危险性较高的工序转移给工业机器人执行。与传统“先整包破碎再冶炼”的粗放回收路径不同，该系统强调模块化拆解与材料分级回收：首先通过建立自动化拆解与测试平台，将退役电池从整包状态拆解为可评估的模块和电芯，提供精细化输入数据；随后根据数据诊断结果决定进入梯次利用还是材料回收环节，从而提高高价值材料和可再利用电芯的产出率。CircuBAT形成的循环模式不仅着眼于“报废端”，更强调在电池设计之初就考虑可拆解性与再利用潜力，从而在生命周期整体上压缩环境足迹。

二、机器人拆解系统：在封闭环境中接管高风险作业

传统电动车电池拆解高度依赖人工操作，工人需要在高压环境下反复拆除外壳、断开线束和分离模块，既耗时费力，也面临触电、短路及电解液泄漏等危险。瑞士电池技术中心部署的新型机器人系统，正是针对这一“瓶颈环节”给出的工程解法。

该系统采用多轴工业机械臂配合三维视觉与传感器阵列，能够识别不同车型、不同代际的电池包结构，自动定位固定件和接口位置，依照预设策略执行开壳、拆除螺栓、分离冷却部件及电池模组等动作。系统通过人工智能算法学习大量拆解数据，不断优化路径规划和施力控制，从而在不损坏电芯的前提下提高拆解效率。与人工操作相比，机器人可以在封闭环境中完成高风险步骤，将人员隔离在安全区域之外，并通过标准化流程提升作业的一致性与可追溯性。

在材料回收方面，该系统能够按照模块、壳体和关键材料类别进行初步分选，为后续湿法冶金或直接材料再生工艺提供更“干净”的输入，减少无序破碎带来的混杂和损耗。这种“机器人精密拆解+专业回收工艺”的组合，有助于提高高价值金属和可再利用部件的回收率，改善电池回收企业的经济预期。

三、数字化诊断与循环样板：从拆解走向“第二寿命”管理

自动化拆解只是循环经济链条的起点。CircuBAT 项目同步开发了“电池专家系统”，将来自不同来源和不同使用工况的大量电芯数据汇聚到统一平台，对容量衰减、内阻变化和循环寿命等指标进行比对分析，用以判定电芯是适合继续在车辆中使用、转入储能等梯次利用场景，还是应直接进入材料回收环节。

研究团队强调，许多从车辆上退役的动力电池在健康状态上仍可维持七成左右容量，对固定式储能、电网调峰或楼宇后备电源而言仍具备较高应用价值。通过机器人拆解和数字诊断相结合的方式，可以将适宜梯次利用的电芯从报废流中“筛选”出来，再按模块化方式集成到新系统中，使一块电池在不同阶段承担不同功能。Empa等机构表示，这种以自动化拆解与数据驱动决策为基础的模式，为电池“第二寿命”管理提供了可复制的工程范式。

对更广泛的产业而言，瑞士新型机器人系统的意义不止于技术样机，而在于提示了一种更系统的治理思路：车企、电池企业和回收企业需要在产品设计、标识编码和数据共享上形成协同，使自动化系统能够在面对高度异质化的电池时仍保持高效运行；监管与资助机构则通过旗舰项目和示范平台，引导资本从单向扩张产能转向提升存量资产循环利用效率。随着CircuBAT等项目完成阶段性目标，这一由机器人、数字化诊断与循环商业模式共同支撑的路径，有望成为欧洲电池产业应对退役浪潮的一种具有代表性的选择。

参考文献：

[1]Georgina Jedikovska. EV batteries get second life with new robotic recycling system[EB/OL].(2025-11-12).https://interestingengineering.com/energy/ev-batteries-robotic-recycling.

[2]CircuBAT project advances circular solutions for battery industry[EB/OL].(2025-11-12).https://batteryindustry.net/circubat-project-advances-circular-solutions-for-battery-industry/.

[3]Switzerland’s CircuBAT Robotics Project Signals Shift in EV Battery Recycling[EB/OL].(2025-11-24).https://www.circularbusinessreview.com/switzerlands-circubat-robotics-project-signals-shift-in-ev-battery-recycling/.

[4]Devon Verbsky. Robotics System Recycles Batteries, Cutting EV Battery Waste[EB/OL].(2025-11-14).https://www.thomasnet.com/insights/robotics-system-recycles-batteries-cutting-ev-battery-waste/.