一、潔淨能源技術的製造現況
因應能源轉型，全球潔淨能源的產能快速擴充，光是太陽能、風能、電動車、電池、電解槽和熱泵等6大技術，市場規模從2015年已成長4倍，至2023年超過7000億美元，預估到2035年更將達2兆美元。雖然目前潔淨能源製造主要集中於少數國家，其中中國處於領導地位，擁有超過70%的全球市場份額。但美國與歐盟等主要國家正加速發展本地製造能力，以減少對中國的依賴，並透過政策推動投資以建立自主供應鏈(相關製造業政策參考表1)。另一方面，公正轉型也為拉丁美洲、東南亞、非洲等新興市場創造新契機，有望建立起潔淨能源技術與材料的供應鏈。

然而，潔淨能源技術的大規模製造、原料需求及成品出口方式，對全球貿易與航運模式運輸工具和貿易路線也產生重大變化。以下摘錄國際能源總署（IEA）在《能源技術展望2024》（Energy Technology Perspectives 2024）報告中，潔淨能源技術對全球海運的影響與挑戰。

二、潔淨能源技術對國際海運的影響
國際海運是連接全球製造中心與市場的關鍵環節，因此潔淨能源轉型也正在改變國際海運規模、運輸貨物類型和海上航線的未來發展。

(一) 國際貿易需求變化
國際能源總署（IEA）預測，未來全球化石燃料運輸需求將大幅下降，尤其是煤炭和石油。例如，歐洲區域的天然氣進口需求縮減將直接減少中東至歐洲航線的能源運輸活動。因此，隨著全球能源系統逐漸擺脫對化石燃料的依賴，傳統油輪、液化天然氣（LNG）運輸船和煤炭散裝船的需求將逐步減少。

然而，需求的下降並不意味著航運業的全面衰退。取而代之的是，潔淨能源技術的貿易迅速增長。例如，風機零件、鋰電池以及太陽能板的全球貿易額已在2023年達到2000億美元，占總海運貿易規模的比例不斷提高。潔淨能源技術的大規模製造需要依賴大量原材料（如鋰、鈷等）的跨國運輸，這提升了散裝船（bulk carriers）的需求；太陽能模組、風機葉片及電池等成品則主要透過貨櫃船（container ships）運輸，成為海運業的新興市場；低碳燃料（如氫氣、氨氣及甲醇）需要發展專門設計的運輸船舶，為航運業帶來技術與基礎設施的新挑戰。

(二) 貿易路線的轉變
潔淨能源轉型正在重塑國際貿易路線，因為化石燃料出口國與潔淨能源技術製造國的地理分佈大不相同。2023年，化石燃料貿易的主要航線來自中東，主要供應包括中國（占10%）、歐盟、印度、日本、韓國及美國（各占約5%）等市場。而與化石燃料的貿易截然不同，2023年潔淨能源技術貿易航線主要是由中國主導，供應至其他亞太地區國家、歐洲和北美，這顯示出中國在全球供應鏈中的核心地位。然而，隨著更多新興市場，例如東南亞、印度和拉丁美洲，加入潔淨能源技術製造行列，新貿易路線正逐漸形成。

為適應這些變化，全球各地正在新建或擴建港口，例如既有港口現代化升級、針對潔淨能源專用產品（如氫氣電解槽與大型風力發電機組）進行專業化設計、新建儲存氨和甲醇等新型燃料所需的基礎設施等，以提升港口的處理能力及縮短供應鏈的運輸時間。此外，國際海運也面臨諸多挑戰，例如極端氣候、天災、區域衝突都將導致供應鏈中斷。因此，供應鏈的多元化和彈性建設成為各國和企業的重要策略目標。

三、海運脫碳技術與政策支持
海運不僅服務於清潔能源技術的貿易，也正在自身減碳化轉型中尋求潔淨能源技術的支持。2023年國際海運的二氧化碳排放量約占全球能源相關二氧化碳排放量的2%，因此海運的脫碳不僅需要創新的脫碳技術驅動，也需要政策的支持。

(一)脫碳技術
1. 提高能源效率
主要採用慢速航行或在新建/改建時透過提高能源效率的技術優化。目前主要提高能源效率的創新技術包含旋筒風帆（Rotor Sail）、風箏帆、主機餘熱回收系統、船體防污塗料技術(Anti-fouling hull coating)、船體優化設計、空氣潤滑技術（Air Lubrication）等，IEA預計在淨零情境中，至2030年的能源效率將可較2023年提高25%至50%。以下簡述相關技術案例：

(1) 旋筒風帆（Rotor Sail）：利用瑪格努斯效應 (Magnus Effect)，透過旋轉的垂直圓柱捕捉風能輔助推進。英國供應商Anemoi Marine Technologies ¹ 開發的可折疊式旋筒風帆系統設計，可使風帆可輕易在甲板上沿軌道移動或降至水平置放，避免阻礙貨物裝卸載動線。該產品已於2024年9月獲得挪威船級社DNV的認可² ，可安裝於新建或改裝船舶，預計可節省CO2、SOx和NOx等有害物質約5%至30%排放量。 

(2) 船體防污塗料技術(Anti-fouling hull coating)：加拿大材料工程新創公司Graphite Innovation and Technologies (GIT)³ 開發一款名為XGIT-FUEL的石墨烯船體塗料，並海運業首例獲得英國勞氏船級社 LR的認可⁴ 。該塗料可使船體形成超低摩擦表面，在不同速度下平均可降低 10.43% 的軸功率，且不含生物殺菌劑或其他有毒成分，可有效阻止生物污垢的附著和沉積。

(3) 空氣潤滑技術（Air Lubrication）：透過在船體下方產生一層氣泡來減少船體和海水之間的摩擦阻力。英國Silverstream Technologies ⁵公司 開發名為Silverstream® System的空氣潤滑技術，藉由空氣釋放裝置(air release units, ARUs)在船體表面形成一層均勻的微氣泡，經驗證可有效降低摩擦阻力並進而減少5%至10%的燃料消耗及溫室氣體(GHG)排放。

2.改用替代燃料技術
替代燃料是海運最終實現淨零排放的關鍵，但涉及引擎改造、基礎設施建設和燃料供應挑戰。IEA預估，在APS情境下，至2035年甲醇和氨將可達成本競爭力；至2050年替代燃料技術對總減排量的貢獻可超過六成。目前替代燃料的創新技術主要包含氨內燃機動力、甲醇內燃機動力、氫內燃機動力、燃料電池動力、電動船、核能推進，以及岸電系統(cold ironing)。以下簡述相關技術案例：

(1)甲醇(Methanol)內燃機動力：燃料來源多元，可來自生物質（生物甲醇）或使用綠氫與生物二氧化碳合成（合成甲醇），且建造成本僅較傳統燃油成本高約10%。因其引擎改造成本低，且不需極端儲存條件，適用於較小型船舶。此外，國際海事組織（International Maritime Organization, IMO）已發布針對甲醇燃料的臨時安全指引，為未來規範制定奠定基礎。

2024年全球第一艘大型綠色甲醇貨櫃船已開始正式營運，目前約有300艘甲醇燃料船舶正在營運或是正在建造中。該船舶隸屬丹麥航運公司馬士基(Maersk)，主要使用甲醇和傳統船用燃料的雙燃料內燃機，並採用業界首創的創新設計，將駕駛台和起居室位於船舶的最前部，確保了燃油高效運作。該公司擬於2024年至2027年投入25艘綠色甲醇船舶開始營運，預計每年可減少 275 萬噸二氧化碳排放。

(2) 氨(Ammonia)內燃機動力：氨引擎技術已從2020年的小型原型進展到商用規模，首批20多艘氨燃料雙燃料船預計2026年交付。對於中大型船舶，氨因能量密度高且長距離成本較低，極具經濟優勢。然而，氨燃料基礎設施建設需求高，如需要更大的燃料儲存空間和低溫冷藏能力。IMO在氨動力船舶的安全法規尚在修訂中，目前僅一些船級社發佈的臨時規範。

日本郵船株式會社（NYK）將於2026年推出第一艘國產氨內燃機的商業示範項目(氨燃料中型氣體運輸船(ammonia-fueled medium gas carrier, AFMGC))，採用氨燃料雙燃料二行程引擎(ammonia fuel dual-fuel two-stroke engine)。其原型船已克服氨燃料儲存槽設計和開發上的挑戰，並通過日本海事協會ClassNK的安全驗證程序。

(二) 海運脫碳政策
國際海事組織（IMO）作為國際海運政策的制定機構，已推出多項措施推動減碳轉型。同時，歐盟、美國、中國及英國等主要經濟體也相繼出台政策，以支持全球航運業實現淨零排放。

1. 國際海事組織IMO 
IMO作為國際海運的主要監管機構，在2023年修訂溫室氣體戰略(GHG Strategy)，目標至2030年溫室氣體排放量較2008年減少20% 以上(力求30%)，且至少5%（力求10%）的能源來自零或近零排放技術與能源；2040年溫室氣體排放量減少70%以上 (力求80%)；2050年左右實現海運淨零排放。
此外，除2013年已開始實施的新造船能源效率設計指數（Energy Efficiency Design Index, EEDI）及船舶能源效率管理計畫（Ship Energy Efficiency Management Plan, SEEMP）；2023年起實施現成船能源效率指數（Energy Efficiency Existing Ship Index, EEXI）與碳強度指標（Carbon Intensity Indicator, CII），以提高新船和現有船舶的能源效率。

IMO目前正在研擬中期措施，包括船用燃料溫室氣體排放強度標準以及溫室氣體排放定價機制，預計於2025年底獲得核准，並於2027年生效。

2.歐盟
2023年海運燃料倡議(FuelEU Maritime Initiative)生效，自2025年起，逐步降低海運燃料生命週期的碳排放強度標準，目標從2025年減少2%，到2030年減少6%，最終實現2050年減少80%。

此外，自2024年起，將5,000總噸以上的船舶納入EU ETS碳排放交易體系(The European Union Emissions Trading Scheme, ETS)，覆蓋範圍包含100% 的歐盟內部航程及50% 的歐盟與非歐盟港口之間航程的二氧化碳排放量。到2026年，ETS將進一步涵蓋甲烷與氧化亞氮的排放。

3. 其他國家
美國於2023年推出「2023年潔淨海運法」(the Clean Shipping Act of 2023)，設定海運燃料的碳排放強度標準，目標到2040年實現100%零排放燃料。
中國2022年發布「水運十四五發展規劃」，推動航運業綠色低碳轉型。
英國2024年宣布擬將航運排放納入其2035年碳預算與國家自定貢獻 (NDC) 的範疇。

[1] 英國Anemoi Marine Technologies. https://anemoimarine.com/

[2] OFFSHORE ENERGY (2024.09.11). Anemoi Marine Technology’s rotor sails earn DNV type approval certification. https://www.offshore-energy.biz/anemoi-dnv-approval-rotor-sail-wind-assisted-propulsion/

[3] Graphite Innovation and Technologies. https://gitcoatings.com/xgit-fuel/

[4] OFFSHORE ENERGY (2024.10.30). https://www.offshore-energy.biz/lr-grants-enhanced-anti-fouling-type-approval-to-canada-based-git-coatings/

[5] 英國Silverstream Technologies. https://www.silverstream-tech.com/what-is-air-lubrication/