歐盟委員會於3月4日宣布一項支持歐洲造船業和港口發展的產業戰略，目的在提升歐盟造船業在全球市場中的競爭力，並推動海事產業的綠色轉型。此舉是歐盟推動再工業化和強化「歐洲製造」（Made in Europe）戰略的一部分。[1]儘管目前全球造船產業由中國處於龍頭地位，根據中國工信部發布的數據，指2025年中國造船業的完工量、新接訂單量、手持訂單量都高居全球第1，且連續16年都保持世界之冠。[2]然而，世界各國皆朝向綠色智慧船舶的發展，使產業核心競爭力正經歷從「低碳排」（Low Carbon）演進到「低排放」（Low Emission）的關鍵轉變。歐盟於2025年1月1日正式施行的FuelEU Maritime強制令正式生效，要求航運企業在燃油效率和低碳推進上做出決策。[3]除了二氧化碳（CO2）外，國際海事組織（IMO）在《國際防止船舶造成污染公約》（MARPOL）附錄VI限制以下船舶廢氣中所含空氣污染物的排放：一、硫氧化物（SOx）；二、顆粒物和氮氧化物（NOx）；三、臭氧消耗物質（Ozone-Depleting Substances, ODS）；四、揮發性有機化合物（VOC）。[4]在此低排放發展的背景下導入數位孿生技術不僅能帶動數位升級，更能精準驗證減碳成效，成為綠色轉型的核心手段。

全球航運業在倫敦於2025年簽訂「淨零框架」（Net-Zero Framework）協議，將導入全球首套國際碳定價體系，希望減少航運界所產生大量的溫室氣體。這項協議將於 2028 年起對溫室氣體排放徵收費用，迫使商船必須轉用清潔燃料以規避高額罰款。此項徵收碳費的協議，對於碳定價設定兩個排放目標：一個相對容易達到的基準目標，以及另一個旨在鼓勵使用更清潔燃料的更具挑戰性的目標。所以未達基準目標的船舶將面臨每噸二氧化碳最高380美元的罰款；達到基準排放標準但未達到更高目標的船舶，每噸二氧化碳排放量將被處以100美元的較低罰款；這兩項標準每年都會調整。[5]

傳統船舶動力系統皆是以柴油主機或者是燃氣渦輪機為主，不僅會產生大量二氧化碳同時會產生各式汙染物，因此目前的船舶動力潔淨燃料將逐漸轉向氫、氨、甲醇等液態（船舶儲存狀態，氫氣一般是以高壓氣態壓縮氫氣為主），藉由動力燃料的轉變，搭配動力系統全面革新，例如：使用氫氣為燃料的燃料電池系統，搭配大型鋰電池組來形成電力平衡負載；或者利用雙燃料內燃機，可以靈活使用液化天然氣（Liquified Natural Gas, LNG）和柴油，以發揮生態友好性與廣泛的使用性；[6]日本引擎製造商Japan Engine Corporation（J-ENG）於2025年正式發表全球首台商業化「零碳」氨燃料引擎，同時預劃於2026年正式讓氨燃料貨船啟航，其最大的優點在於氨的分子結構是NH3，僅含有氮與氫氣，不含碳元素，所以在燃燒的過程只會產生氮氣與水，不會排放二氧化碳。[7]中國大陸在擁有強大造船產能與國際合作之際，透過收購瑞士温特圖爾的「氨引擎」技術（WinGD, WinGD X-DF-A）以及「甲醇引擎」技術（WinGD, WinGD X-DF-M），現在已經是中國船舶旗下的公司，其甲醇雙燃料內燃機已經於2025年安裝在貨櫃船市場。[8]

船舶的設計從早期製圖桌的線圖到電腦輔助設計（Computer-Aided Design, CAD），造船工程師使用AutoCAD、Tribon或 AVEVA等軟體，將製圖桌上的紙本線圖轉化為電腦裡的3D模型，這些存在伺服器內靜態的線圖與船體、艤裝、機電、管線等資料，隨著物聯網（Internet of Things, IoT）感測器技術與高頻寬衛星通信的普及，在這些科技的帶領下以歐洲供應商瓦錫蘭（Wärtsilä）為代表，確實地實踐將船舶即時數據回饋至虛擬模型「數位孿生」（Digital Twin）。該公司致力於「智能海洋生態系統」（Smart Marine Ecosystem），透過在引擎、推進器和其他設備上安裝感測器，收集航行數據（如燃料消耗、引擎性能、船殼壓力、海洋環境因素）並回饋至虛擬模型，在模型當中可以了解船舶在海洋中航行狀況，藉以掌握預測性維修（Predictive Maintenance）與營運效能最佳化。[9] 這意味著，數位孿生涉及大量的船舶運行數據與設計參數，在「低排放」的定義下，船舶不僅監控油耗，同時需要模擬以下的狀況：（一）選擇性催化還原系統 (Selective Catalytic Reduction, SCR)：模擬如何精確噴灑尿素以消除 NOx；[10]（二）甲烷逃逸模擬：透過數位模型優化引擎燃燒室設計，將未燃盡的甲烷降至最低；[11]（三）碳捕捉系統 (Carbon Capture and Storage, CCS)：在船上模擬化學吸收過程，對CCS系統的熱經濟性和環境性能進行分析；[12]（四）歐盟透過擴大「排放」的定義（納入甲烷、黑碳等），實質上拉高進入歐洲港口的限制門檻。所以中國手持訂單中的船舶若是僅能滿足「低碳」技術而無法提升「全維度低排放」，這些資產在未來10年內仍然面臨巨大的法規風險。因此利用數位孿生可以建立海事網路安全標準，防止核心技術數據外洩，並確保歐盟在虛擬造船領域的數據主權與智慧財產權。

因此研判未來船廠的核心競爭力將不再侷限於鋼鐵焊接、管線組裝與艤裝設計，而是軟硬體整合的能力。數位孿生將使船舶從「交付即結束」轉變為「全壽期性能的監控」，預測後續維修與軟體升級將成為造船業的新獲利模式。

隨著「萬物皆可連網」技術的提升，先進的船舶透過各式的感測器，就有如人體的神經一般，將實體設備（例如：動力引擎、大軸、減速齒輪、螺葉與船舵）安裝感測器連接到遠端監控，不僅可以做為安全性自動預警，也可以利用AI運算來預測零件何時會損壞達到預防性維修，避免船舶於大海中發生故障。例如，達飛海運 （CMA CGM）的「導航支援中心」（Fleet Navigation & Support Centre）是一個全天候運作的專業平台，其特色在於結合資深船員的經驗與數位化工具，提供船隊航行路徑規劃、即時監控、燃油效率最佳化與安全警示，以確保全球航線的可靠性與環保目標。[13]瓦錫蘭（Wärtsilä）開發的「船隊營運解決方案」（Fleet Operations Solution, FOS）是一個總部位於丹麥的 UltraShip 公司，利用雲端技術的整合平台優化其 18 艘液化石油氣（LPG）油輪船隊部署，透過蒐集船舶的航行規劃、氣象導航、燃料管理、船隊績效和船岸通信整合至單一數位化系統中，利用人工智慧（AI）、機器學習和大數據分析，協助航運公司調整最佳化船舶航線和航速，提高船隊營運效率、安全性並降低碳排放。[14]

歐盟透過FuelEU Maritime等法規，正利用「數位孿生」技術與精確排放數據，建立一套全球造船新標準。藉由船舶整個全壽期不同階段排放數據的監控，尤其該法規要求船舶在歐盟港口營運停泊時，必須逐年降低其能源的溫室氣體強度，此也導致如前所述新造船（如 WinGD 的 X-DF-A 氨引擎）會在雲端建立一個「數位孿生」的系統，即時在不同負載（不同數量的貨櫃）、不同的海況與氣候下量測實際排放數據，如果數據偏離法規要求的「淨零曲線」的條件，數位系統將會提前預警並提供最佳化的建議，以確保船舶公司不會因為數據造假或效率不佳而面臨歐盟的罰款。

本文的數位孿生不單指船舶，甚至涵蓋能源與港口設施，例如歐盟要求自2025年2月1日起，電池製造商須公開電池的碳足跡數據，自2027年2月1日起，均須持有「數位電池護照」（Digital Battery Passport, DBP）結合物聯網（IoT） 感測器與雲端平台的數位檔案，記錄電池的完整生命週期資訊，確保電池在設計、生產、使用、回收過程中都能被追蹤、透明化並符合永續目標，[15]如此該船舶方能在歐盟航線上取得「綠色標籤」。

最後則是港口基礎設施優化，亦即是「即時到港優化」（Just-in-Time Arrival, JIT）它是一種港口與船舶協同的調度方法，藉由安排精準抵達港口的時間，避免船舶長時間等待進港，顯著降低燃油消耗、減少碳排放並提升港口效率。鹿特丹港是歐洲最大的港口，其宣布要引進IBM IoT技術和雲端平臺，不論是陸地與水下都建置物聯網感測器，將會蒐集各式各樣的資料流（data streams），包括：潮汐與潮流的水氣濕度和天氣氣象資料、溫度、風速與風向、水位高度，以及泊位的可用性和能見度等，如此將可以提供港務人員更有效率的決策，顯著達到低排放的境界。

簡言之，數位孿生的定義已超越單一船舶，擴展至電池供應鏈與港口基礎設施。這種全方位的「數位與綠色生態系」正促使傳統造船產業蛻變為高科技整合服務業，並重塑全球海事市場的競爭規則。