结论：警察如果未经授权擅自行动潜伏当卧底，且因被识破导致犯罪团伙逃脱，确实可能会面临处罚，但具体是否处罚及处罚的种类和程度，需根据具体情况和相关法律规定来综合判断。
分析如下：
警察行为的合法性：
- 警察在执行职务时，必须严格遵守法律法规和内部规章制度。卧底行动通常需要经过严格的审批程序，并获得相应的授权。如果警察未经授权擅自行动，这一行为本身就可能构成违法或违规。
因擅自行动导致的后果：
- 在本案例中，警察的擅自行动被犯罪团伙识破，并导致犯罪团伙逃脱。这一后果可能被视为警察行为不当或失职，从而引发对其的纪律处分或法律责任追究。
可能的处罚类型：
- 纪律处分：警察可能因违反内部规章制度而受到警告、记过、降级、撤职等纪律处分。
- 法律责任：如果警察的行为构成犯罪（如滥用职权罪、玩忽职守罪等），则可能面临刑事处罚。然而，在大多数情况下，未经授权的卧底行动可能更多涉及纪律处分，而非刑事责任，除非该行为导致了严重的后果或损害了公共利益。
具体判断因素：
- 行为的性质：警察擅自行动的具体动机、目的和方式等，将影响对其行为的定性。
- 后果的严重性：犯罪团伙逃脱是否导致了更严重的犯罪活动、社会危害或公共利益损害，也是判断警察是否应受处罚及处罚程度的重要因素。
- 警察的主观过错：警察在擅自行动时是否存在故意或过失，以及其过错程度，也将影响对其的处罚决定。
建议：
- 对于警察而言，应严格遵守法律法规和内部规章制度，确保所有行动都经过合法授权和审批。
- 如果警察在执行职务过程中遇到特殊情况或紧急情况，应及时向上级报告并寻求指导，以避免因擅自行动而引发不必要的法律后果。
- 对于因警察擅自行动而导致的后果，相关部门应依法进行调查和处理，确保公正、公平和合法。
进一步思考：
- 在实际案例中，警察擅自行动的原因可能多种多样，包括但不限于紧急情况、个人判断失误、对上级命令的误解等。因此，在判断警察是否应受处罚时，应充分考虑这些因素。
- 同时，也应关注警察在执行职务过程中的权益保障问题，确保他们在依法履行职责的同时，不受不公正的对待或处罚。
如有任何具体案件或法律问题，欢迎直接向我咨询，我会结合具体情况为你提供更详细的法律分析和建议。