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海事筆記 / 能源轉型與船舶技術

MARITIME ENERGY · NUCLEAR

核能船舶走到哪裡了?從技術潛力,走向商業運轉

核能已有數十年的海上運用經驗。新一代商船的關鍵課題,是如何整合反應爐,滿足安全許可、航線與港口要求,並建立可行的保險安排與社會信任。本文從 LR 報告出發,說明核能船舶的優勢、限制與下一步。

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海面上航行的貨櫃船,作為航運能源轉型的情境照片
圖片來源:Lloyd’s Register,《Fuel for Thought: Nuclear》p.9。航運情境照片,非圖中船舶使用核能的證明。
文章目錄

ONE-MINUTE BRIEF

先掌握四個結論

  1. 海上核能有實績;新一代商船方案仍須驗證。

    軍用與破冰船經驗證明核能可以在海上運作,卻不能直接替代民用商船的整合、許可與營運證據。

  2. 優勢是長續航、高能量密度與反應爐零直接燃燒排放。

    這可能減少加油需求,改變能源採購與船舶設計;全生命週期排放、備援動力及廢棄物仍須納入。

  3. 2026 年的進展,已延伸到船型與港口研究。

    設計概念認可、IMO 修規工作與航線研究都有進展。研究、AiP 與正式營運許可是不同階段。

  4. 值得追蹤的是「可營運的證據」。

    包括海事環境示範、核能許可、港口准入、保險、燃料供應與除役安排;任何單一技術里程碑,都不足以證明已能商業化。

依 LR 報告 pp.5–9、13–19、24–38 整理;近期進展另見下節官方來源。[1]

本文面向船東、船員、船廠、驗船及海事相關人員。重點是理解產業方向與判斷進展,不將單一反應爐設計的宣稱,推廣成所有核能船舶的共同性能。

02

現在走到哪裡?

Experience, concepts & current developments

已有海上核能經驗,與商船可以普遍採用,之間還有一段距離。

LR 報告以軍艦、俄羅斯核能破冰船,以及 Savannah、Otto Hahn 等歷史船舶說明海上應用經驗。這些經驗很重要,但政府支持、特定任務、反應爐型式及責任安排,都與一般商船不同。新一代商船方案需要自己的安全與商業證據。[1 · pp.7、15、17]

已有經驗設計/研究法規工作
2026.02概念認可

混合核能預備設計取得 AiP

LR 與 Seatransport 的概念將微型模組化反應爐與柴油電力系統結合。用來驗證設計假設的海試平台採傳統動力;這項進展支持概念後續開發,尚不能視為反應爐已上船運轉。[2]

2026.05修規工作

IMO 認可包含核能的安全法規工作計畫

MSC 111 認可 SDC 的工作計畫,涵蓋核能、風力與電池等技術。SDC 12 公布的計畫以 2030 年採納修訂 Nuclear Code 與 SOLAS 第 VIII 章為目標;這是工作時程,並非已生效的新規則。[3][4]

2026.06船型/港口研究

研究開始處理船舶配置與靠港條件

LR 與韓國產業伙伴研究 MSR 輔助動力汽車運輸船概念,涉及屏蔽、貨艙、穩度與風險辨識;另以 Rotterdam 為案例的桌面研究,評估核能支線船靠港所需的法規、安全與責任安排。港口研究本身不構成部署許可。[5][6]

2026.09航線研究

Pink Corridor 探索跨大西洋核能貨櫃航線條件

LR、Maersk、Charleston 與 Felixstowe 港合作,研究理論核能貨櫃航線的保安、保障監督、應變、保險與監管要求。它是具體航線情境下的研究,尚不代表已有營運航線或船隊採購決定。[7]

讀新聞時,先看「完成了哪一層」

合作備忘錄 → 概念研究 → 原則認可(AiP)→ 詳細設計與主管機關許可 → 建造、測試與營運,各有不同證據要求。AiP 通常支持概念階段可行性;仍須閱讀其範圍與條件,不能用它推定已獲核能營運或港口准入許可。

03

核能應用,有什麼優點與缺點?

Benefits & trade-offs for shipping

它的吸引力在於能源特性;限制則延伸到整個船舶生命週期。

以下將 LR 報告的優勢與挑戰,轉成海運讀者可以對照的實務問題。潛在效益依反應爐、船型、航線與監管條件而異。[1 · pp.5–6、10–19、24–31]

核能船舶的六項效益與相應限制
面向優點/潛在效益缺點/必須處理的代價
排放與環境反應爐運轉沒有燃燒排放。不直接產生燃燒帶來的 CO₂、SOx、NOx 與粒狀物。採礦、濃縮、製造、建造與除役仍有環境影響;用過燃料與放射性材料須長期管理。柴油備援也可能有排放。
續航與加油換料週期以年計。可減少頻繁加油與對航線燃料供應的依賴,提升長期能源可預測性。換料或更換模組是專業核能作業,須指定設施、人員及運輸安排。少加油並不等於不用維護。
功率與船舶設計高能量密度、持續供能。對長航程、高利用率或高功率需求,有值得研究的價值。須納入屏蔽、圍阻、熱移除、重量及隔離區域;艙容與穩度效益不能只按核燃料體積判斷。
成本與商業模式可探索長期能源服務契約。專業業者持有並操作反應爐,船東按能源輸出付費,是報告提出的模式。首批反應爐、整合、許可、保險及除役成本仍有不確定性。分開持有設備,仍須清楚分配法律責任與履約風險。
岸上設施與航線可減少日常加油設施需求。不必每次航程都依靠油槽、加油駁船或替代燃料供應。仍須核能供應鏈、專業維護及廢棄物設施;港口接受度、跨國許可與應變能力可能限制航線。
安全與人員部分先進設計採被動安全。利用自然循環、材料特性等機制,降低特定安全功能對外部電力與人員介入的依賴。須證明海上運動、碰撞、火災、淹水與失去散熱條件下的安全;保安、保障監督、訓練及社會信任也不可省略。
ENVIRONMENT

零直接排放 ≠ 零生命週期排放

報告引用陸上核電生命週期研究說明低碳潛力。陸上數值不是所有船用新型反應爐已驗證的排放係數,正式合規計算仍須依適用制度與核准方法。

SAFETY

被動安全 ≠ 不需安全論證

不同設計使用不同安全機制。仍須確認衰變熱移除、圍阻與船舶事故條件,並有可執行的應變、保安及人員安排。

04

五種技術路線,先抓住差異

Reactor technologies at a glance

核能提供的是熱,之後再轉成電力、機械動力或供熱。SMR(Small Modular Reactor)描述小型與模組化的設計方向,不是單一反應爐原理。LR 報告介紹下列五種候選技術;它們的成熟度與海事整合需求不同。[1 · pp.32–37]

LR 報告中的五類候選反應爐技術與海事整合考量
技術原理與吸引力仍須留意
壓水式 PWR以高壓水帶走熱量;有海上運用經驗。小型化及被動安全設計是發展方向。既有軍用經驗不能直接證明每個民用 SMR 已可部署;仍需船用整合與許可。
熱管微型反應爐 HPMR利用熱管傳熱,減少對泵送冷卻迴路的需求;部分方案考慮整體更換模組。需驗證功率、船上整合、長期性能,以及模組更換與燃料供應模式。
熔鹽反應爐 MSR使用熔鹽承載燃料及/或傳熱;部分設計以低壓與被動排放至冷卻槽為特點。材料相容性、腐蝕、燃料製造及海事環境驗證仍重要;各 MSR 的燃料與安全設計不同。
鉛冷快中子反應爐 LFR用液態鉛傳熱;研究方向包括被動降溫及不同燃料利用方式。須處理液態金屬材料相容性、重量、熱管理與維護;歷史鉛鉍冷卻軍用經驗不是所有現代 LFR 的實績。
高溫氣冷反應爐 HTGR以氦氣帶走熱量,常用陶瓷包覆顆粒燃料;高溫熱能可用於製氫或工業供熱。報告指出有陸上運轉經驗,但海事應用仍待證明;燃料量產與船用整合須另評估。

美國能源部與 Generation IV International Forum 提供了相關反應爐技術說明。個別設計的燃料、冷卻劑、功率及安全機制,仍須逐案評估。[9][10]

用報告原圖,看懂設備概念

以下保留英文標註與原署名;點圖可放大。它們是技術示意,不代表圖示設備已取得船上營運許可。

報告的壓水式反應爐剖面示意,顯示爐心、壓力容器與蒸汽產生器

PWR · 壓水式

來源:Lloyd’s Register,《Fuel for Thought: Nuclear》p.33。
TerraPower 熔融氯鹽快中子反應爐示意,顯示爐心與熱交換器

MSR · 熔鹽式

來源:LR 報告 p.35。原圖:TerraPower,molten chloride fast reactor。
Westinghouse eVinci 微型反應爐示意,標示熱管、TRISO 燃料與熱交換器
熱管微型反應爐。來源:LR 報告 p.34;原圖:Westinghouse’s eVinci™ Microreactor,Image courtesy of Westinghouse。
進一步閱讀:LR 報告如何評估成熟度?

報告將成熟度分成技術成熟度 TRL(Technology Readiness Level,1–9)、投資成熟度 IRL(Investment Readiness Level,1–6)與社群/社會接受成熟度 CRL(Community Readiness Level,1–6)。三種量尺不同,不能直接比較面積或相加成一個總分;資源成熟,也不表示船上操作與港口已準備好。

LR 報告第 8 頁的三組成熟度雷達圖,分別顯示技術、投資及社會接受度
來源:LR《Fuel for Thought: Nuclear》p.8;成熟度評估反映原報告的資料時點,量尺與定義見 pp.7、40–41。
05

商業化,需要一起打通哪些關卡?

From a reactor to an operating ship

商船的挑戰,是把核能與海事的責任體系接在一起。

SOLAS 第 VIII 章及 1981 年 Nuclear Code 已提供基礎,但先進反應爐、跨國移動與現代營運模式,需要新的安全論證與監管協調。船級認可、船旗國要求、核能主管機關及港口條件,須逐項確認。[1 · pp.13–19]

  1. 安全論證與核能許可

    把船舶運動、碰撞、擱淺、火災、淹水及失去電力或散熱等情境納入。除了 Safety(安全),也要處理 Security(保安)與 Safeguards(保障監督),亦即核能的「3S」。

  2. 港口准入與緊急應變

    船舶能航行,不等於任何港口都可接受。主管機關協調、應變區域、拖救與事故處置能力,都會影響航線可用性。Rotterdam 與 Pink Corridor 的研究,正是把這些問題放進具體營運情境。

  3. 責任、保險與融資

    核能責任未必能直接沿用一般船舶安排。須確認船東、反應爐持有人、操作業者及第三方的責任,與保險承保範圍、限額及排除條款;風險可否承保,會直接影響資產是否可融資。

  4. 燃料、專業維護與除役

    部分候選設計需要 HALEU、TRISO 或其他特定燃料,不能把「有鈾資源」等同「合格燃料已可量產」。換料、模組運輸、用過燃料及最終除役,應在商業契約與專案設計早期就有安排。

  5. 人員、治理與公眾信任

    船員與岸上團隊的能力、持照核能操作安排、事故通報及安全文化,需要一起設計。港口城市與社會的信任也屬部署條件,應以公開可查的證據與參與建立。

A DIFFERENT BUSINESS MODEL

船東未來可能買的是能源服務

報告提出由專業業者持有並操作反應爐,船東按 MWh 購買輸出的可能模式。它可能減少船東自行建立核能能力的負擔,但成本與責任仍會透過契約、能源價格與履約保障反映。

評估經濟性應比較全生命週期:船舶與反應爐建造、整合、許可、營運、保險、停航、換料與除役,而不是只把鈾價和一噸燃油的價格對比。LR 報告的成本試算是特定情境估計,不是可直接採購的報價。[1 · pp.15、26–31]

06

未來方向:船上用核能,也可能由核能供應航運

Applications & milestones to watch

核能與海運的連結不只一種。LR 報告同時討論船上推進,以及浮動核電供應能源或製造燃料的可能性;不同應用需要不同的部署、許可與經濟評估。[1 · pp.4–5、32–38]

01

船上推進與船用電力

大型遠洋船、高利用率或特定長續航任務,是值得研究的情境。反應爐、動力系統與船體需共同設計,不能假設將柴油機替換即可。

02

浮動核電與港口/沿岸能源

浮動核電設施可研究供電、岸電或工業用能。固定或有限移動的設施,與經常跨國靠港的推進船舶,許可情境並不相同。

03

用核能製造低碳航運燃料

核電或核熱可研究用於製氫及合成燃料,讓常規船舶間接使用核能提供的能源。最終排放仍取決於整條生產與運輸鏈。

與其猜普及年份,不如追蹤這五項證據

本文歸納的五項商業化觀察指標;各專案的許可程序與時程須依主管機關要求確認。
觀察點什麼證據更有意義?
技術示範與目標設計相關的運轉資料、海事環境測試,以及可查核的安全系統驗證。
許可與規則主管機關對特定設計與用途的許可;修訂規則正式採納、生效與適用條件。
可用航線指定港口及沿岸國的准入安排,與可執行的應變、保安及責任協調。
可承保與融資實際保險條款、責任配置、資金承諾及可驗證的全生命週期成本。
持續服務能力合格燃料供應、專業維護、人員資格與有資金支持的除役及廢棄物方案。
2030 年:工作目標,不是普及保證

報告提到約 2030 年的早期部署期待;IMO 的修規計畫也以 2030 年採納相關修訂為目標。兩者意義不同,不能合併成「2030 年核能商船就能普遍航行」。各專案仍取決於設計、許可、港口、供應鏈與投資。[1 · p.25][4]

對現階段的海運從業者,最有價值的準備是理解技術與責任介面,並辨識官方文件所述的進展層級。評估新造船或航線時,再把核能與其他能源方案放在相同任務、壽命與營運條件下比較。

07

常見問題

Questions worth asking

核能船舶是否完全不用換料?

依設計與任務而定。報告討論數年到數十年的週期,部分方案希望涵蓋船舶壽命;這不是所有反應爐的共同保證。維護、檢查及專業服務也仍然需要。

是不是每種船都適合?

不是。功率需求、航程、利用率、港口、屏蔽與重量、建造成本及供應鏈,都會影響適用性。核能只是能源轉型中值得評估的一條路線。

被動安全,是否表示不用操作人員?

不能這樣推論。被動安全描述特定功能如何完成,不等同整艘船可無人管理。部分設計提出遠端監測,但值勤、資格及應變需求仍由具體設計與許可條件決定。

既有船舶能直接改裝嗎?

報告認為一般改裝的可能性偏低,僅部分高價值資產可能值得研究。船體配置、屏蔽、熱管理、穩度、許可與剩餘壽命,均可能使新造船更適合,但應逐案評估。

運轉零直接排放,就一定符合所有減碳法規嗎?

不一定。能源的計量、生命週期係數、備援動力及合規制度各有要求。報告指出當時核能在部分制度中的處理方式仍有缺口;不能直接把低排放特性換成已確定的合規額度或財務節省。

海運觀察

核能船舶的下一步,是把「技術可行」變成「營運可行」。

核能應用將牽動船舶設計、能源採購、專業人員及岸上治理。除了反應爐技術進展,也應關注港口、主管機關與保險業者能否建立可供後續專案沿用的營運安排。

08

資料來源與閱讀範圍

Sources, versions & further reading

資料核對至 2026-10-10。本文以 42 頁的 LR《Fuel for Thought: Nuclear》為主,另補官方更新;不是所有全球專案的完整清單,也不代表對任何特定設計的安全認可。原圖保留來源與報告原署名。

  1. Lloyd’s Register — Fuel for Thought: Nuclear

    主來源為這份報告:應用與成熟度 pp.4–9;安全、許可與港口 pp.10–19;排放與經濟 pp.24–27;燃料與廢棄物 pp.28–31;技術 pp.32–37;成熟度定義 pp.40–41。連結為 LR 官方資料入口。

  2. LR — Seatransport 混合核能預備設計 AiP

    2026-02-26。Seatransport 混合核能預備設計的原則性認可,以及傳統動力海試平台說明。

  3. IMO — MSC 111 會議摘要

    2026-05-13 至 05-22;SDC 章節的 GHG safety framework,確認工作計畫已獲認可。

  4. IMO — 核能、風力與電池安全法規工作計畫

    2026-01-29。核能部分列出 2030 年採納修訂 Nuclear Code 與 SOLAS 第 VIII 章的目標;後續認可狀態參見 [3]。

  5. LR — 核能輔助動力汽車運輸船概念

    2026-06-02。MSR 輔助動力汽車運輸船研究,涵蓋船型配置、屏蔽、穩度與風險辨識。

  6. LR — Rotterdam 核能商船靠港研究

    2026-06-11。早期桌面研究;公告明示不屬許可評估、部署背書或最終安全/保安論證。

  7. LR — Pink Corridor 跨大西洋航線研究

    2026-09-02。理論航線的保安、保障監督、應變與監管要求。

  8. IMO — Net-Zero Framework FAQ

    IMO Net-Zero Framework 官方進度與 FAQ;引用資料查閱日:2026-10-10。

  9. US Department of Energy — Advanced reactor systems

    2021-04-12。熔鹽、高溫氣冷等先進反應爐原理說明;當年的部署預測不代表 2026 年產業現況。

  10. Generation IV International Forum — Lead Fast Reactors

    鉛冷快中子反應爐的技術說明;歷史鉛鉍冷卻潛艦經驗與現代 LFR 的適用條件應分開理解。

資料日期與適用限制

本文資料整理至 2026-10-10。反應爐成本、換料週期與高航速效益,均取決於具體設計、船型、航線及營運條件,不能直接視為採購報價或性能保證。法規採納、生效日期與許可條件,應以最新官方公告為準;IMO Net-Zero Framework 的進度可參閱官方 FAQ。[8]

Reay Huang

海事專業知識分享|Reay Huang Maritime Notes

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