从模糊到蓝图：用于评估早期新兴技术的模糊德尔菲方法——以报废汽车牵引电池拆解为例

为什么旧车电池很重要

随着电动汽车在道路上日益增多，其高能量电池终将耗尽并需要第二次生命。这些笨重电池包的去向对于减少气候污染和避免锂、镍、钴等金属短缺至关重要。本研究考察了如何最佳拆解报废汽车牵引电池，并提出了一种分步骤方法，用以在新技术尚不成熟且数据稀缺时对其进行评估。

从废料到资源

电动汽车电池富含欧盟列为关键或战略性的金属，因为这些金属既难以获取又对清洁技术至关重要。制造单块电池的排放可占电动汽车整个制造过程的一半左右，很大部分来自原材料的采矿和精炼。对报废电池包进行回收可以缓解对矿山的压力、增强供应安全并降低温室气体排放，但前提是电池包在进入实际回收工序前得到妥善预处理。拆解是关键的预处理阶段：它打开电池包、分离模块与结构件，并向下游回收商提供更干净的物料流。

为什么拆解电池包这么难

真实的电池包并不像乐高积木那样设计。它们在形状和布局上差异很大，包含许多胶合或焊接连接，且常有难以触及的部件。同时，电池包可能受损、电气不稳定或被易燃电解质污染，带来安全风险。目前许多操作仍由人工完成，受训工人少且自动化程度低。过去的研究往往只考察单一拆解技术，如拧螺丝或铣削，这使得企业或政策制定者难以公平比较不同方案。作者指出，需要一个广泛且结构化的基准，以便投资和监管能倾向于高效、安全且环境友好的解决方案。

循序渐进地听取专家意见

为建立这样的基准，研究人员首先绘制了电池回收价值链上所有相关利益相关方的地图，涵盖汽车制造商与设备制造商到回收商、监管机构和研究者。随后，他们采访了65位专家以收集评判拆解技术时最重要的标准。最终确定了16项标准，包括安全性、工艺稳健性、生产率、成本、环境影响、回收材料的纯度以及技术的自动化或规模化难易度。接着，由13位电池拆解领域的专家组成的小型小组参与了多轮结构化问询，采用“德尔菲”方法，即专家在看到匿名的群体意见摘要后修正自己的回答。为处理不确定性和模糊判断，研究团队将其与“模糊”逻辑结合，视意见为区间而非固定数值。

对各种切割方式的排序

通过该模糊德尔菲框架，专家们首先就16项标准的重要性达成一致，然后对八种不同的拆解方法进行评分。方法范围涵盖对整包的破坏性粉碎、使用激光、刀具与铣头等进行半破坏性切割，以及非破坏性的拧螺丝和人工拆解。最终加权得分显示，激光切割总体上最有前景，其次为粉碎、刀或剪切切割、铣削、旋转切割工具、机器人拧螺丝、无工具人工拆解，最后是水刀切割。激光系统在生产率、产出清洁度和自动化潜力方面得分较高，但仍面临安全性、热损伤和投资成本等挑战。粉碎因其简单性受益，但在材料纯度低和组件再利用机会有限方面受罚。

对未来道路的含义

对普通读者而言，要点是我们如何打开旧车电池会强烈影响电动出行的绿色性与供应安全性。本研究表明，经严格控制的切割，尤其是激光切割，可能在安全性、效率和资源回收之间提供更好的平衡，而不仅仅是将电池包粉碎成碎片，尽管两者可能并存。更广泛地说，作者提供了一个可复用的“蓝图”，用于在数据匮乏但决策迫切的任何领域评估早期技术。通过系统地收集来自多元专家的观点并用模糊数学对其进行融合，该方法有助于将当下对新兴工具的模糊认知转化为对行业规划者和政策制定者更清晰的指引。

引用: Rettenmeier, M., Möller, M. & Sauer, A. From blur to blueprint: a fuzzy delphi methodology for evaluating early-stage emerging technologies—the case of end-of-life automotive traction battery disassembly. Sci Rep 16, 15516 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50592-1

关键词: 电池回收, 电动汽车, 技术评估, 德尔菲法, 激光拆解