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【美國造船產業的復興 – 淺談美國海軍和再工業化，與台灣的機會 】
老波這篇文章的半成品因為拖延症的關係，大概壓了一年左右。上次與網友提到，老波今年有件事的主軸是再工業化，而其中的 focus 是美國海軍造船的復興。最近幾天老波正巧與造船廠的顧問聊到，才終於有動力寫下來。也還真巧，就在動筆的當下，川普總統就發布了重磅的海事產業行政命令。
本篇文長，老波分為以下段落
▍美國造船業的現狀 (或慘狀)
▍造船業為何衰退 (*hint* 保護主義)
▍美國造船需求的缺口多大
▍如何補足缺口? 再工業化需要甚麼？(台灣可思考的切入點)
▍美國政府近幾年來的努力
老波在此先感謝各位閱讀！
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【美國造船業的慘狀】
如果沒有在看船運相關的新聞，許多人可能會認為擁有全世界最強大海軍的美國，應該是造船業鼎盛才對。事實上，目前全球僅有約 0.2% 的船隻是在美國建造，而中國包辦了全球 74% 的造船能量。倘若以中日韓合計，則這三國掌握了超過 90% 的船隻產出。
剛剛老波說的 0.2%，那還是靠著美國的造軍艦的數量在撐。美國目前的軍艦造船廠分佈東西兩岸，主要有 Austal USA、Ingalls、Bath Iron Works、NASSCO、Newport News 等。雖然這些造船廠仍持續生產關鍵的海軍資產，但其設備逐漸老舊，缺乏訓練有素的工人，他們的產能與效率仍堪慮。
在商用船隻上，美國的情況更慘，其全球商業造船市場的市佔率僅 0.14%。而在大型貨櫃船中，美國已無力製造，幾乎 95% 以上由中國包辦。同樣地，港口作業所依賴的大型岸邊起重機 (STS cranes) 也幾乎完全由國外製造。商業造船能力的萎縮，也直接削弱了美國在商用轉軍用的緩衝製造能力。從整體而言，無論是造艦總量還是產業生態系，像是在商用造船所需培養的基礎技能與基礎設施，美國都大幅落後中國。
為什麼造船重要? 海軍是美國最重要的國力投射工具，美國海軍可在遠洋前沿部署像是航空母艦打擊群、兩棲即應群、彈道飛彈防禦（BMD）能力的艦艇，來有效嚇阻敵國並且維持國際海域秩序。這對於身處在印太地區中心的台灣應該不陌生
而美國要維持並強化在印太地區的優勢，則必須擴充其造艦與維修能力，來滿足幅員遼闊所需的戰力投射能力。根據美國海軍 2024 年的三十年造艦計畫，其目標是在未來實現規模涵蓋381 艘作戰艦艇的海軍。以目前的狀況，現役艦隊僅有 296 艘。美軍計畫在未來 30 年內，每年需要建造 10 至 11 艘新建，才能達到添補和替換的需求，但是 2025 的國防部預算僅編列了 6 艘新建的建造資金。
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【造船業衰退的歷史主因】
造船業衰退的原因可以很多，但如果各位網友去問美國海軍或是任何海運相關人員，他們應該都會不約而同的跟你抱怨 《瓊斯法案 The Jones Act》。
《1920美國商船法》第 27 條，俗稱《瓊斯法案》，規定凡從事美國境內水路運輸的船隻，必須在美國建造、登記、由美國公民（或永久居民）擔任船員，且美國公民需擁有至少 75% 的所有權。
簡單來說這是一個經濟的保護主義政策，立法初衷是為了建立美國國內海運產業，確保在國家安全需求下可迅速動員造船廠、艦隊與人力。各位網友不知道有沒有既視感。
《瓊斯法案》將國內航運市場限於美國船隻，幫美國造船廠創造一個隔絕國際競爭的 captive market。這種保護傘導致缺乏外部競爭壓力，降低了美國船廠的創新、效率與成本控制的各種誘因。1920 年代時，美國與國際接軌的程度，或許影響還不至於太深。我們今天可看到，在造船供應鏈和航運全球化之後，美國造船廠建造的大型貨船成本比全球市價至少高出 300%。舉例來說，2023 年美國出廠的貨輪 George III 價格為兩億兩千五百萬美金，而同期同級的韓國貨輪僅要四千萬，差距五倍之多。這巨大的成本差距，讓美國製造的商船在國際市場上毫無競爭力，直接導致商船建造產業急遽萎縮。
有人或許會說，美國有鐵路、公路、飛機可以運輸，海岸線的航運應該對整體經濟活動影響有限吧。雖然理論上沒錯，但不可否認的是，對於大宗貨物與長途運輸來說，水路運輸具有高度的燃料效率，還可減輕陸路運輸基礎設施的壓力，降低交通壅塞與道路維修支出。現在水運成本因為《瓊斯法案》而被人為飆高，迫使企業與民眾改以污染較高、潛在成本更昂貴的陸運。
此外，對與不住在美國非本土州的居民，影響更大。夏威夷、阿拉斯加與波多黎各高度依賴海運以取得民生物資。受《瓊斯法案》限制的美國商船無法有效參與國際航運，還會損失航運效率。舉例來說，貨船卸完貨返回美國本土時，船艙經常不到半滿，這些航運成本會被轉嫁到一般民眾。
最後再回到一個問題，《瓊斯法案》原本是因為國安理由而設立，但最後卻導致商業造船產業的衰退，削弱了美國的產業技能與基礎設施，基本上摧毀了原本可在戰時轉為軍事造艦的產能。舉例來說，在伊拉克戰爭期間，美國商船所能幫忙運輸的貨運量僅佔總數的 6%。
換句話說，這項保護主義政策摧毀了美國的造船經濟、也傷害到美國的國防能力，最後是兩頭空。這跟美國政府在保護鐵路業時，有異曲同空之妙。
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【美國造船需求的缺口】
老波前兩段聊到美國造船的慘狀、為什麼這麼慘、那現在要來聊聊確切的國防需求缺口有多大。
之前提到，為了面對再印太地區日益激烈的美中競爭，美國海軍著手開始其重建海軍的 30 年計畫，目標是能維持 381 艘常備軍艦。
但我們看從FY 2019到 FY 2025 的國防預算，不難看出採購預估數量不斷波動，而且最後往往沒有達標。譬如說，2019 年的計畫是預期在 2025 年採購 11 艘軍艦，但到了 2025 年的計畫中，這一數字被調降至僅 6 艘。要達到 381 艦隊的規模，美國目標是每年造艦 10-13 艘，但每年的數量都僅僅在 5-7 艘之間。
老波接下來講一些細節。
根據美國法典 10 U.S.C. § 8062(b)，美國海軍必須維持至少 11 艘能正常運作的航空母艦，而軍方預估如果要持續維持美國在全球的影響力，至少要 12 艘。但如果以目前的產能來算，接下來從 FY 2037 到 FY 2054，美軍可能僅能維持不到 11 艘航空母艦。
在潛艇方面，美國的慣例是 1+2 計畫，也就是說每年生產 1 艘哥倫比亞級 + 2 艘維吉尼亞級潛艦。倘若盟邦要向美軍購買潛艦，則更需擴增產能。目前潛艦產業主要依賴兩家船廠：Electric Boat 與 Newport News Shipbuilding，但這兩家在基礎設施與人力資源方面皆難以負荷。目前美國不僅無法擴增，甚至下修採購計畫為 1+1，顯示其造船能量摯肘。同時這樣的需求量下修，讓造船廠更無法估算需要的人力資源，造成人才流失，難以在關鍵時補齊。從2027 年起，現役的俄亥俄級潛艦將陸續退役，而新艦生產卻難以銜接。
以水面作戰艦艇來看， FY 2023 海軍提出未來海軍要維持 87 艘大型戰艦和 73 艘小型戰艦，然而這個數字在 FY 2025 的預算中被持續下修，未來小型戰艦的數量可能再 50-60 艘之間，遠低於 73。今年度的預算僅有 2 艘伯克級驅逐艦和 1 艘星座級巡防艦。
船廠不僅要造船，也得修船吧。
在維修方面，FY 2022 年僅有36% 的非核動力水面艦修復工作能如期完成。 從 FY 2015 到 FY 2022 之間，美軍在維修驅逐艦方面的時間超出了一萬天數，而巡洋艦維修也超出了五千五百天數。而美軍也預估，從現在開始到最早 2028 年，印太戰區的珍珠港，維修能力僅有預期的一半。這些延誤主要是船廠公司在基礎設施與人力方面的限制所致，導致艦艇無法及時回歸戰備狀態，影響美軍在印太的前沿部署、演習及危機應對能力。
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【再工業化需要什麼？】
從前面讀下來的網友們應該可以看出來，現在缺的就是基礎建設和人力。基礎建設就是要擴建新的設施，而人力的話呢，要嘛多招聘技術人才，要嘛就是走自動化。
許多船廠受限於實體空間，而且許多設施甚至是二戰時留下至今的，所以無法完成所需產量。現在再工業化除了要擴大現有船廠佔地與設備，還需新建造船廠房與旱塢 (dry dock)。
誠如老波前一段所說，造船需求並不是只有美軍，也包括美國對於安全盟邦的責任。澳洲已經由AUKUS 同盟向美國購買維吉尼亞級潛艦，這將進一步讓美國的產能吃緊。因此，FY 2025 美國編列 40億預算給所謂的「潛艦工業基地 (Submarine Industrial Base)，用以投資人力發展、關鍵材料採購與先進製造技術。
所以美國現在需要投資在什麼東西上面呢？而台灣又可以從哪些地方下手？
▍先進自動化與機器人技術
將機器人系統應用於銲接 (welding)、塗裝 (painting) 與物料搬運 (material handling) 等造船流程，有助於加速工序、提升產品一致性與安全性。舉例來說，自動銲接系統可精準完成高難度焊縫作業，減少對資深焊工依賴。平板接合站使用機器人銲接大型鋼板，他們能銲接長達60英呎、厚度僅4公釐的鋼板，並結合雷射混合電弧銲接 (hybrid laser-arc welding) 和串聯金屬活性氣體銲接技術 (metal active gas welding)，增強了銲接品質和效率。而機器人噴漆則可在高風險環境作業，減少人員暴露與物料浪費。2025 預算中已為潛艦產線的先進製造技術（如機器人）撥款，顯示其重要性。
▍ 3D列印 (又稱 additive manufacturing 增料製造)
可根據數位設計逐層製造複雜零件，減少備料時間，特別適合少量客製化零件。譬如說，工人可以直接在船廠現場，即時列印特殊用的管件 (pipe fitting) 或結構元件。不僅可以降低對傳統供應鏈依賴，也有可能促進創新設計，讓工程師能夠快速地測試原型或是生產關鍵的備用零件。舉例來說，美國海軍與 AML3D 公司，利用線弧金屬 (wire-arc) 增料製造技術，製造向來無法取得的 NAB 合金為主的非安全關鍵零件，解決潛艦供應鏈問題。
▍ 數位工程與數位孿生（Digital Twins）
數位孿生是老波近幾年來最常聽到海軍造船提到的，有望能徹底改變設計、生產、以及生命週期管理。數位工程的核心在於，從設計初期到最終組裝甚至後續維修，都以電腦建模與模擬技術來幫助工程師做決策與作業。數位孿生則是實體船艦或船廠的虛擬版本，並持續用真實世界的即時數據更新。
這項技術讓工程師與生產團隊能模擬不同情境，提早在設計階段發現潛在問題、最佳化製造流程、並預測未來的維修需求。我們可以利用數位環境來測試組裝順序，找出產線瓶頸，藉以節省時間與成本，最後降低停工或是重工的風險。舉例來說，海軍曾使用數位孿生快速診斷一艘海外船艦的燃氣渦輪故障，藉由虛擬模擬確定故障機制，並及時提供零件。省去了調動技術人員的資源，也節省了數週的維修時間。
▍ 先進材料與模組化建造法
為了讓船跑得更快、載得更多、用油更省，現在的造船技術開始採用先進材料，基本上就是又輕又強的金屬或複合材料。這些材料能減輕船身重量，但同時維持或提升強度，讓船隻在海上表現更好，並且更省能源。
而模組化建造（Modular Construction），顧名思義，則是在不同地方同步建造船體的不同部位，最後再組裝起來。這樣可能大幅縮短總工時，不過會需要精密的設計還有專案規劃，還有精準的銲接技術。
▍自主與半自主船艦技術
這邊講的並非造船廠技術本身，而是隨著無人艦艇與自主系統的成熟，有望成為傳統艦隊的輔助力量，將會改變船艦設計與建造需求。美國海軍已經部署了 USNS Apalachicola 這樣的自主船艦，可以獨立運作30天，執行各種任務如導彈平台、反潛武器、雷達傳感器或無人機母艦。
其他自主平台還包括Sea Hunter、Orca XLUUV等。海軍已成立「顛覆性能力辦公室 Disruptive Capabilities Office」來探索更多關鍵無人技術。
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【美國政府這幾年來的各種計劃】
美國歷史上，從馬漢 (Alfred Mahan) 至二戰，一直到現在，海軍皆是美國全球國力投射的最重要一環。近年來，第一任川普政府、經過拜登、而到川普 2.0，對於重建海軍造艦能力的國策均無改變
在川普 1.0 時，在 FY 2018 《國防授權法案（NDAA）》首次將最低 355 艘艦艇的艦隊規模要求納入法規中，明確體現出政策目標為擴張戰力艦隊。而現在目標為 381艘
拜登政府期間，延續前任政府並且擴大投資。「船塢基礎設施優化計劃 (Shipyard Infrastructure Optimization Program)」預算編列4.68 億美元，用於提升政府船塢的基礎設施，來維護核動力潛艇和航空母艦。
而拜登也在 2023推動之前提到的「潛艇工業基地」，編列了 40 億美元的重大資金。這項投資旨在加強美國國內潛艇生產能力，並改善供應鏈韌性和人力發展。這筆資金同時也支援 AUKUS 三邊安全夥伴關係，共同投資在潛艦製造。
同時拜登政府也敦促海軍整合性的方式來管理造艦產業基礎。2024 年 9 月，海軍正式成立了新的海事工業基地辦公室（Maritime Industrial Base Program Office），主要職責是管理潛艦與水面艦艇的建造與維修，所需要的產業生態系。
新一屆的川普政府，在 2025 年 4 月 9日 (也就是老波撰文的前一天)，發佈「讓造船再次偉大（Making Shipbuilding Great Again）」行政命令。其中我認為最有變革性的是設立了海事安全信託基金（Maritime Security Trust Fund），推出一項造艦財務誘因計畫，目的是吸引私人金融機構，來做對船塢做重大的資本投資。
除此之外，川普總統也簽署行政命令，指示美國貿易代表辦公室（USTR）針對中國在造船業中的不公平競爭行為採取行動，並確保對進口美國的外國貨物徵收港口維護費（Harbor Maintenance Fee），藉此為國內海事產業創造額外收入來源。
該屆政府的目標是全面振興商業與軍用造船產業，並認知其對經濟與國家安全的關鍵價值。總統公開承諾將重建造船業，並強調當時美國在全球船舶建造佔比偏低，遠遠落後於中國。為改善此現況，總統簽署行政命令，打擊與貨運費用相關的不公平做法，並試圖為海事產業創造更多財政收入來源。
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【結尾】
撇除一次大戰和二次大戰的動員時期不談，美國歷史經歷過五次承平時期的海軍建軍期。基本上每一次的海軍擴張期都具備幾項要素：
1) 生存威脅 – 為造艦的正當理由
2) 造艦戰略 – 明確的艦艇數量
3) 國會立法與預算支援
4) 蓬勃發展的民生造船產業
目前國際情勢，美國與中國對立越加劇烈，我們已經進入了下一次大戰的準備期。但跟以往不同的是，美國目前在民生造船方面十分薄弱，光靠現有能量絕無法成為戰爭的安全網。
美國與亞太地區之安泰，以防衛層面來看，老波認為將會與美國民間造船產業的復興息息相關。