在动力电池产业迈向 TWh 时代的进程中，全生命周期管理（Battery Lifecycle Management, BLM）已成为衡量企业全球竞争力的核心维度。随着资源稀缺性加剧与气候合规要求提升，电池的管理范畴已由单一的生产制造，向前端的矿产溯源及后端的循环回收两极延伸。西门子凭借深厚的工业底蕴，通过数字孪生与工业物联网技术，打破产业链各环节的信息孤岛，确保每一枚电芯在从“摇篮”到“坟墓”的闭环路径中，实现碳足迹的可控、价值的最大化以及资源的可持续循环。
电池护照与碳足迹追溯：构建透明可信的“数字身份证
在全球低碳贸易规则重塑的背景下，电池护照与碳足迹追溯已从企业的“愿景目标”转变为进入国际市场的“刚性准入”。
挑战：产业链透明度与合规性的三重痛点
在构建电池护照的过程中，企业正面临极高的技术门槛与跨国数据协作阻力：Scope 3 数据的系统性缺失：根据《全球电池联盟》（GBA）的研究，电池全生命周期碳足迹中，超过 80% 的排放源于上游原材料采集、提炼及加工环节。由于供应链跨度大、供应商数字化水平参差不齐，手动采集的数据往往滞后且难以验证真实性，导致碳核算面临“数据黑盒”。
合规时间节点的迫切压力：2023 年生效的《欧盟电池与废电池法规》明确规定：自 2025 年起，进入欧盟市场的动力电池必须申报产品碳足迹（PCF）；而到 2027 年 2 月，所有超过 2kWh 的工业及电动汽车电池均需持有“数字电池护照”。合规核算的缺失将直接导致产品面临准入限制。
数据主权与机密保护的冲突：企业在披露物料清单（BOM）及能耗参数时，高度关注核心工艺配方的信息安全。如何在不泄露商业机密的前提下实现。
方案：西门子 SiTANJI（西碳迹）驱动的数字化治理架构
西门子利用领先的自动化与数字化技术，推出了以 SiTANJI（西碳迹）为核心的电池护照解决方案，通过集成OT 与 IT 数据，构建起覆盖全产业链的“信任底座”。
动态碳足迹（Dynamic PCF）精算：西门子 SiTANJI（西碳迹）摒弃了依赖静态排放因子的传统模式，通过集成生产线侧的 SIMATIC 自动化系统与能源管理软件，实时采集生产现场的能效数据。结合 AI 算法，系统能将实际碳排精准分摊至每一个电芯，实现“一物一码”的动态精准核算，显著提升了数据的颗粒度与真实性。
基于区块链的数据主权治理：西门子利用区块链与加密技术构建了去中心化的数据协作网络。供应商仅需共享经过验证的碳排放结果（认证声明），而无需上传底层原始生产数据。这种模式在满足合规追溯要求的同时，从底层技术层面保障了企业的数据主权与商业秘密。
一站式数字电池护照平台：西门子提供标准化的护照集成服务，自动聚合化学成分、循环材料占比及技术规格。该平台支持与第三方核查机构（如 TÜV）及全球监管系统对接，确保生成的“数字身份证”符合 PEF（产品环境足迹）等国际主流标准。
价值：从合规负担到核心竞争力的转化
采用西门子的数字化追溯方案，用户将获得显著的商业与战略增益：
极速合规与准入保障：通过自动化的数据核算与合规模板，企业可大幅缩短第三方审计周期。据实际应用数据测算，数字化申报模式可使综合合规成本降低约 40%，确保产品在 2025-2027 年的关键监管节点顺利进入国际市场。
绿色溢价与品牌重塑：高透明度、可信的碳足迹已成为 ESG 评级及车企采购的核心考量。具备高性能绿色标签的电池在整车厂（OEM）采购谈判中往往具备更高的溢价权，有助于企业在全球绿色供应链中占据话语权。
资产残值与循环效益挖掘：电池护照记录的健康状态（SOH）及充放电数据，为退役后的梯次利用提供了权威依据。这不仅提升了资产残值评估的准确性，更协助企业在未来的循环经济体系中锁定了资源回收的先发优势。
梯次利用与智能回收拆解解决方案
动力电池在达到车用退役标准后，仍保留 70%-80% 的电池容量，具备极高的梯次利用价值，可广泛应用于储能、低速电动车、备电等场景；而完全报废的电池则需通过专业回收拆解实现锂、钴、镍、铜等关键材料的再生，减少资源浪费与环境污染。电池梯次利用与回收拆解是实现产业循环经济的核心环节，也是落实 “双碳”目标的重要举措，但当前行业面临电池状态差异化大、拆解流程复杂、自动化程度低、数据追溯难、安全管控要求高等核心痛点，制约了产业的规模化发展。西门子依托全集成自动化（TIA）、数字孪生、人工智能、工业软件等核心技术，打造覆盖“梯次检测 – 梯次重组 – 退役拆解 – 材料再生”的全流程智能化解决方案，实现电池梯次利用与回收拆解的智能化、自动化、标准化与安全化，推动电池循环经济的规模化发展。
电池梯次利用智能化解决方案
西门子电池梯次利用解决方案以电池状态精准检测与数字化重组管理为核心，打通退役电池从回收、检测、分选到重组利用的全链路数据与流程闭环，实现退役电池的高效、高值利用。在退役电池检测环节，方案集成高精度电池检测设备、SIMATIC PLC 与 SCADA 数据采集系统，自动完成电池电压、电流、容量、内阻、循环寿命等核心参数的检测，结合 AI 算法对电池健康状态（SOH）进行精准评估与分级，为梯次利用分选提供科学、客观的数据支撑；同时，检测数据与电池护照联动更新，实现退役电池状态的全生命周期追溯，满足法规与市场的追溯要求。
在梯次重组环节，方案基于 Plant Simulation 工厂仿真与 NX MCD 数字孪生技术，对电池模组 PACK 重组工艺进行虚拟规划与仿真优化，根据不同应用场景（如户用储能、工商业储能、低速车）的性能需求，实现退役电池的智能化分选、配组与重组设计，确保重组电池包的一致性与可靠性，提升梯次电池包的产品质量与使用安全性。此外，方案配备 MOM 制造运营管理系统，对梯次重组生产过程进行全流程管控，实现生产计划、工艺参数、质量检测、库存管理的数字化，提升梯次电池包的生产效率与管理水平。针对梯次电池包的使用环节，方案可通过边缘计算与物联网技术实现电池状态的实时监控，为运维管理与二次退役提供数据支撑，形成梯次利用的全生命周期闭环管理。
电池智能回收拆解自动化解决方案
西门子针对电池回收拆解的全流程痛点，打造从 Pack 级开箱、模组级放电到电芯级拆解、材料级分选的自动化、智能化拆解解决方案，全面覆盖湿法、火法、干法等主流回收工艺，实现回收效率提升、资源回收率最大化与生产过程安全管控，同时打造回收全链路数据追溯体系，满足法规与产业发展要求。
柔性 Pack 开箱解决方案
面对全球不同类型退役电池的结构差异化、状态多样化问题，西门子构建由人工智能引导的“数字化回收孪生体”，通过机器视觉与 3D 建模技术对电池包进行视觉识别与 3D 模型生成，实现电池包结构、螺丝位置、接线方式的自动检测与数据验证；基于数据驱动的无碰撞运动规划，通过工业机器人与自适应工装实现电池包螺丝的自动化、柔性拆除，替代传统人工拆解模式，大幅提升拆解效率与安全性，同时方案支持粘接 / 焊接型电池包、盖板拆除等复杂场景的拓展，具备高度的柔性与适配性。
深度放电安全解决方案
针对退役电池残余电量带来的拆解安全隐患，西门子推出 SINAMICS 深度放电解决方案，采用模块化、可扩展的硬件架构，适配不同规模回收企业的需求，搭配 SIMATIC S7-1500 故障安全 PLC 与 PROFINET 工业网络，实现电池包 / 模组的全自动深度放电。方案可将退役电池的残余能量通过回馈单元并网再利用，既实现能源的环保回收，又降低放电环节的能耗成本；同时配备多重安全保护机制，实现电压保护、电流与功率限制、动态过载、电能回馈等功能，全程监控放电过程，保障人员与设备安全。
全流程自动化拆解与材料再生
在电芯拆解与材料分选环节，西门子依托 TIA 全集成自动化平台，整合 SIMATIC PLC、HMI、工业机器人、智能传感器、变频驱动等核心产品，实现电芯拆解、粉碎、分选等工序的自动化控制与联动运行；通过 SCADA系统采集拆解过程中的工艺参数与设备状态，实现生产过程的实时监控与数据追溯。针对材料再生环节，方案可灵活适配湿法、火法、干法等不同回收工艺，通过 PCS 7 系统实现化工处理、萃取、沉锂、蒸发结晶等流程的高精度过程控制，提升锂、钴、镍、铜等关键材料的回收率，实现资源的高效再生。
回收全链路数据追溯与低碳管理
西门子将电池回收拆解数据与 SiTANJI 平台深度联动，实现退役电池从回收、拆解到材料再生的全链路数据追溯，包括拆解时间、拆解工艺、材料回收率、再生材料去向等核心数据，既满足法规对电池回收的追溯要求，又为再生材料的资源化利用提供数据支撑。同时，方案集成能源管理系统（EMS）与碳足迹管理功能，对回收拆解过程中的能源消耗、碳排放进行实时核算与优化，推动回收产业的低碳发展，助力企业实现 “双碳”目标。
此外，西门子针对电池回收工厂的整体建设，提供从工厂设计、工艺仿真、虚拟调试到现场实施、运营管理的端到端服务，基于 COMOS 工程设计管理平台与 Plant Simulation 工厂仿真软件，实现回收工厂的数字化设计与工艺优化，大幅缩短工厂建设周期，降低 CAPEX 投入；在工厂运营阶段，通过 MES/MOM、OEE 设备效率管理等系统，实现生产过程的精益化管理，降低 OPEX 运营成本，助力回收企业实现规模化、高效化运营，推动电池回收产业的高质量发展。
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