世界智慧財產權組織(WIPO)於2025年2月發布WIPO技術趨勢第三份報告《交通運輸的未來》 (下稱本報告)，探討綠色運輸的重要性以及未來的發展趨勢。21世紀以來，人類活動排放二氧化碳和甲烷等溫室氣體，造成全球暖化氣候變遷嚴重衝擊環境，透過本報告，WIPO期許能夠針對綠色運輸提供更多樣的切入視角，或許能啟發讀者們以及各領域的創新者勇於提出更多關於發展綠色運輸的思考和辯論。

本報告圍繞陸運、海運、空運與航太四大運輸及「永續性」和「數位化」二大技術未來趨勢分析。

• 永續性包含「永續運輸」及「自動化及循環技術」

永續運輸的主要目標是減少石化燃料對環境的負擔；自動化及循環技術則專注於提高生產效率、減少浪費。

• 數位化包含「運輸通訊與安全」和「人機介面創新技術」

運輸通訊與安全對於現代交通系統的安全性和提高運作效率至關重要；人機介面創新透過更加直觀的人機介面技術(Human–Machine Interface, HMI)改變使用者與交通系統互動的方式。

本報告指出，「永續運輸」、「自動化及循環技術」、「運輸通訊與安全」和「人機介面創新技術」四個未來交通系統技術發展的關鍵創新領域(圖1)。

圖1 兩大核心和四個關鍵技術領域趨勢

(來源: WIPO:Technology Trends–Future of Transportation&WIPO/EconSight及IFI Claims 2024年10月專利數據)

主要發現如下：

• 2000至2023年期間，已公開超過110萬件與未來交通相關的發明專利家族；未來交通技術的年均複合成長率達11%，遠高於傳統交通技術4%的成長率。
• 陸運專利占主導地位，其專利數量是海運、航空和航太運輸專利總和的3.5 倍以上。
• 前五大發明國為中國、日本、美國、韓國和德國，占所有發明的90%以上；其中，中國、瑞典、義大利和印度近年來專利出現兩位數的成長。
• 世界各地存在交通專業領域，例如德國的陸運、挪威的海運、法國的航空與航太運輸。

四種運輸模式的綠色革新

報告中強調，在一個由永續發展和數位化驅動的世界中，了解重塑交通運輸產業的革新，比以往任何時候都更加重要。也探討了新興技術(圖2)和創新方法如何徹底改變我們運輸人員和貨物的方式，同時強調了永續性的重要性。

圖2 塑造數位化和永續交通運輸產業的技術趨勢

(來源: WIPO:Technology Trends–Future of Transportation&WIPO/EconSight)

陸運交通

• 在永續運輸方面，可實現零廢氣排放和更低營運成本的電池電動車（BEV）已開始改變陸運的樣貌，而氫燃料電池電動車（FCEV）則在長距離和重型運輸方面有可預期的美好前景。電子燃料(e-fuels)或是合成燃料(Synthetic Fuels)提供了減少溫室氣體排放的立即解決方案，與換裝其他類型的燃料方案相比，無需大量新的基礎設施。
• 自動化和循環技術，透過智慧生產和落實資源再利用，達到更高效率的材料使用，包括利用先進的製造技術減少材料浪費以及設計可拆卸和回收的產品。
• 運輸通訊與安全技術，車載感測元件功能的提升，提高了行駛安全性；先進的導航系統結合GPS技術、即時交通數據和路線演算法來計算出最佳路線、減少交通時間並降低行駛油耗。這些進步仰賴雲端運算和低網路延遲的採用，而隨著資料逐漸大量儲存於雲端，網路安全對於保護交通網路免受網路威脅至關重要。
• 創新的人機介面透過更加直觀、安全的互動來推動陸運交通的發展，比如擴展實境 (XR) 技術，包括虛擬實境 (VR)、擴增實境 (AR) 和混合實境 (MR)未來應用到車載系統上。
• 相對專業化指數 (Relative Specialisation Index，RSI)是用來評估某一國家或地區在同一技術領域的專利活動相對強度的量化指標，簡單的計算方式是某個地區在特定技術領域的專利家族數量，占該地區所有技術領域的專利家族數量的比例。德國是陸地運輸RSI指數最高的地區，凸顯其在汽車產業的核心地位，而瑞典緊追在後，奧地利、法國、日本、韓國和美國在陸運交通的RSI指數也相對地較高。

全球陸地運輸領域的專利活動數量不斷增加，但與申請專利同樣重要的是有效利用營業秘密保護自家技術。例如，在快速發展的電動車產業中，儘管申請專利和註冊商標在智慧財產權的策略布局中很常見，但營業秘密也變得越來越重要，因為營業秘密允許企業在不必公開其專利且經歷實體審查的情況下保護電池設計和自動駕駛演算法等優勢技術。這種方法有助於特斯拉、里維安(Rivian)和福斯等企業得以保持領先技術的機密性，並加快產品投入市場的速度。

• 隊列行駛技術是陸路運輸的一項重大進步，這項技術使多台車輛能夠透過自駕系統和車對車(V2V)通訊的控制下高速緊密行駛，進而形成一個車隊。隊列行駛技術通常應用在重型載具上，例如卡車、聯結車等。隊列行駛的領頭車輛會由人類手動駕駛，而後續車輛則透過自動控制保持等距，車輛間透過無線技術相互確保維持等速、煞車和轉向。隊列行駛具有提高效率、安全性並降低營運成本的潛力，數據顯示，隊列行駛以緊密間隔的隊形行駛可減少空氣阻力，進而減少燃料消耗，研究表示，車隊行駛可為隊中車輛節省高達10%的燃料。

海運交通

「海洋運輸」是全球貿易和旅行的非常重要的部分，占全球貨物貿易的80%以上，以其低成本、長距離運輸巨量貨物而聞名，是全球貿易網路的支柱。海運是長距離運輸大量貨物最節能的方式，但其龐大的規模也同時意味著對環境有巨大的影響。國際海運占全球溫室氣體排放量的3%左右，雖然這個數據與航空運輸相當，但海運在全球硫化合物的排放量占比更高。

• 永續運輸，海運產業的脫碳是一項複雜的挑戰，但技術突破正在推動低排放和零排放解決方案的發展，包括更永續的碳基燃料、氫、甲醇、氨、電力推進，以及透過提高流體力學等船舶設計減少能源消耗。
• 運輸通訊和安全技術，這項技術的進步使船隻在汪洋中行駛變得更加安全，主要歸功於包括導航系統、設備間直接通訊(D2D)、低延遲通訊的發展。數據顯示海盜襲擊仍然是國際航運的主要威脅，2023年全球海盜和武裝劫船事件比2022年增加了4%。
• 自動化港口是海洋運輸的前景之一，雖然自動化港口具有顯著的優勢，包括提高安全性、可預測性、減少人為干擾等。然而，港口自動化面臨巨大的轉型障礙，包括需要投入高昂的初始資金、數據資料不夠精準、缺乏擁有專業技能的人材等挑戰，然而儘管存在這些難題，港口自動化仍有潛力大幅降低營運費用並提高生產力。

空運交通

「航空運輸」以其速度聞名，能在短時間內迅速抵達遠距離的另一地點，連接偏遠地區和主要經濟中心，是長途運輸最快的方式之一，也是注重效率的貨運和連通全球的重要服務。這種運輸方式利用飛機、直升機、無人機甚至是新興的垂直起降(VTOL)飛行器進行運輸。

• 永續性和數位化改變航空運輸未來的方式是透過開發可永續推進技術，例如更高效能的渦輪、永續航空燃料、電動或混合動力飛行器以及氫動力飛行器，以減少排放並提高環境永續性。另外，飛艇的復興也可能是永續航空旅行的未來—飛艇節能且具有成本效益，漂浮時無需使用能源，在較低速度下消耗的能量更少，也支援零排放技術。如果人們為了地球的永續願意接受類似火車時速的旅行速度，飛艇將憑藉較低的成本和環境效益，成為一種新的交通運輸方式。

RSI數據指出法國、美國和加拿大在航空運輸技術方面領先其他地區，顯示他們更專注於推進航空領域的創新。

• 都市空中交通(Urban Air Mobility, UAM)是航空交通的一項革新，這種運輸方式提供了一種緩解高度發展城市交通擁堵和減少交通時間的解決方案。都市空中計程車，又被稱為電動垂直起降飛機（electric Vertical Takeoff and Landing aircraft, eVTOL），可以在低海拔的城市環境中運行，解決傳統地面交通運輸壅塞的問題。

航太交通

儘管航太交通在商業用途上的應用不像上述三種方式那樣地廣泛，但它正在迅速發展，並具有巨大的未來潛力。航太交通包含利用火箭和太空船將人員或是衛星送入高層大氣、平流層和外太空的方法和系統。這種方式主要著重於探索、通訊和衛星布署，在科學研究、全球通訊和經濟活動中發揮著至關重要的作用。

• 永續性在航太交通的展現，包括可重複使用運載火箭的推出。透過同一運載火箭就可以進行多次發射和布署，從而有效降低成本，促進了衛星布署、太空探索和研究等領域的成長。

著名的SpaceX透過其對太空船和火箭設計的創新方法已成為太空研究領域的主要創新者，該公司已經取得了許多里程碑，包括開發獵鷹火箭，降低了進入太空的成本。然而SpaceX僅為其創新申請了為數甚少的專利，並且申請項目主要是衛星創新，而不是火箭技術。SpaceX似乎更喜歡使用營業秘密保護其創新，馬斯克曾表示他不願意將SpaceX的專利公開進而讓競爭對手利用。然而，利用營業秘密保護其創新也存在一定的風險，因為營業秘密可能會遭洩漏或是盜竊，並且營業秘密不能防止逆向工程。

• 衛星通訊中的區塊鏈技術可以增強衛星網路的安全性，因為這種技術能夠解決關鍵的安全挑戰。衛星通訊系統依賴無線傳輸和分散式架構，因此本質上容易受到駭客攻擊、攔截和未經授權的存取。區塊鏈透過確保所有傳輸都是透明、可驗證和不可變的，提供了一種防篡改的數據和命令傳輸管理方法，大幅增強了衛星通訊的安全性，保護敏感資料免受潛在的網路威脅。

未來交通領域專利分布概況(圖3)，重點在於陸上交通領域。

圖3 2000年至2023年按技術趨勢及運輸方式劃分的已公開專利家族

(來源: WIPO:Technology Trends–Future of Transportation&WIPO/EconSight及IFI Claims 2024年10月專利數據)

超越專利－交通運輸領域的工業設計

工業設計在運輸領域也很重要，因為它們既能增強功能性，又能吸引客戶，在越來越重視美學、人體工學和使用者體驗的市場中，提供競爭優勢。工業設計涵蓋產品的視覺方面形狀、線條、圖案和整體外觀，這些元素強烈影響消費者的感知和滿意度。透過分析交通運輸領域的工業設計（洛迦諾第12類），其中包括陸地、海洋、空中、太空和其他領域的車輛相關設計。圖4顯示過去十年間設計註冊的變動。註冊數量從2014年約 28,000個增加到2023年近32,000個，並在2020年達到峰值，註冊數量超過 43,000個。然而，2020年達到高峰之後，2021年出現下降，這可能是由於新冠疫情的影響。圖5為交通運輸領域工業設計前十大所有人。

圖4 探討交通運輸領域的工業設計，2014-2023年

(來源: WIPO:Technology Trends–Future of Transportation&WIPO/Global Design Database 2024年10月工業設計數據)

圖5 交通運輸領域工業設計前十大所有人

(來源: WIPO:Technology Trends–Future of Transportation&WIPO/Global Design Database 2024年10月工業設計數據)

展望未來，雖然綠色運輸科技持續進步，但創新的道路總是充滿著荊棘，例如監管框架需要更快速地調整以跟上創新步伐，特別是關於自動駕駛汽車和太空旅行，現有的法規可能需要適度地調整以確保安全並鼓勵創新。同時，國際合作十分複雜，特別是在太空和海洋領域，未來世界的永續發展，仰賴全人類的智慧以及合作。

• 發布日期 : 114-03-25
• 更新日期 : 114-03-25
• 發布單位 : 國際及法律事務室
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