当前，新能源、清洁能源正在席卷能源消费的各个领域，作为现代社会重要的交通工具，船舶也成为新能源化的关注对象。
现代船舶特别是远洋船舶因功率大等原因，传统的化石燃料使得船舶的污染非常严重。资料显示，传统柴油机船舶在行驶过程中造成的大气污染及水污染十分惊人，一吨柴油燃烧后产生的二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物的量都非常大。国际海事组织（IMO）也越来越关注船舶温室气体排放对全球温室效应的影响，在IMO第57次海环会上，正式通过了国际防止船舶造成污染公约（MARPOL）关于减少船舶有害气体排放规则的修正案，并单独成立了船舶温室气体排放工作组，对船舶造成的大气污染问题进行研究。如果不达到排放要求基线标准的传播，可能就要面临退出营运的危险。船舶新能源化势在必行。应运而生的是各式各样新型船舶推进系统。业界也在不断寻求采用商业可行的措施来替代传统的船舶动力系统。
提到船舶新能源，船舶动力的电动化以其环保性和技术可行性名列榜首。燃料电池是将燃料中的化学能直接转化为电能的机电装置。作为新一代船舶用燃料，船用燃料电池可以使船舶在行驶时几乎不排出NOX、SOX、二氧化碳等有害气体，能够实现船舶的“零排放”，是一种真正的绿色船舶电力推进系统。燃料电池应用到船舶之上具有推进效率高、噪音和振动小、设计简单、空间利用率高等柴油机无可比拟的优点。
船用燃料电池的研发是二十年代初开始由欧洲造船强国为中心进行的，所以目前大部分先进技术也由欧洲国家掌握。2011年年底，挪威船级社将一枚燃料电池成功地安装在了一艘在北海运营的海洋工程供应船VIKINGLADY号上，这是全球第一艘通过燃料电池技术进行船上发电试验的营动船舶。
海洋工程供应船VIKINGLADY号
从技术和实用性上来讲，船舶的电动化还是受制于电池续航能力、充电速度和充电设施分布情况等。特别是对于一些长距离航行的、大批量运送货物的沿海及远洋航运来讲，船舶电动化仍难以满足现实需求。在动力能源清洁化背景下，多形式推动船舶清洁能源使用成为多方选择。
LNG能源已被公认为船舶应对未来新环保要求挑战的理想燃料。相对清洁、较为经济的使用成本等，使得LNG在远洋船舶上的运用更为广泛。丹麦、挪威等北欧国家已经开始使用以LNG为燃料的渡船、滚装船、海岸警备船、LNG船和平台供应船。
但是这种环保的新材料，目前在推广时却存在续航能力较弱、补给设施不配套等阻碍。我国正在全球船用燃料市场进行更多探索和尝试，其中LNG动力船发展最快。中国海事局与国家能源局正全面推进液化天然气在船舶上的使用，促进船舶节能减排。截至2016年LNG动力船规模已达到1000艘以上。与此同时，中国船用LNG加注站网络布局已逐渐成型，结合水运分布形成了两横两纵两网十八线的LNG动力船加注网络。
除上述两种新能源船舶外风能、太阳能、生物质能、核能、海洋能等新型能源也越来越多的应用于现代船舶。
人类社会对于风帆助航的理解和认识有着悠久的历史，工业科技水平的不断提升对于风帆技术的应用起到了巨大的推动作用，根据风帆的形式及其对风力利用性质的不同，衍生出了众多船舶风帆结构。其中以三角帆和普通翼帆技术应用水平较高。目前风帆在船舶上的应用多是带有试验性质的技术探索。
将太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发展的一个重要方向。目前世界上最大的一艘太阳能船是由德国北部的Knierim Yacht造船厂研发制造星球太阳能号，它最大的特点是环保，船上消耗的所有能量都由太阳能供应，安静、无污染。该船仅凭太阳能和电池组所提供的能量完成了环游世界的壮举。
星球太阳能号太阳能动力船
2008年6月27日，使用生物质能的新西兰、环球竞赛号(Earthrace)高速环保机动船完成环球航程。2010年3月马士基与英国劳氏船级社开展为期两年的船用发动机生物柴油燃料试验。试验使用一定比例的生物柴油混合，测试第一代生物燃料在船舶上应用的可行性。2010年4月美国海军与美国农业部签署一项备忘录，合作开发生物燃料和其他可再生能源，将大规模使用生物燃料作为石油的替代能源。
核动力军舰以其能无限续航的优势兴盛一时，但随着技术水平的提升，核动力由于存在退役后无害化处理困难、全寿命期成本高等问题而导致应用范围日渐狭窄。目前，核动力较多应用于对动力需求较高的航母及破冰船等领域。国外在半个世纪以前就有了核动力民用船舶，发展民用核动力对我国船舶行业而言尚是一个崭新的课题。2018年大连国际海事展上，中船重工推出了一艘超大排水量的新型核动力挖泥船。开启了我国船用核动力技术的实用阶段。
地球表面的71%都是海洋，孕育着巨大的可再生能源，如何有效地对其开发利用，已成为当前的研究热点。海洋能发电如何跟船舶结合还需大量应用基础研究。浙江大学提出了便携式船用发电机的设计思想，从船用便携式发电机的发电效率、海流能的利用率、叶片的受力分析及便携性等方面进行了详细的分析和设计，该研究为海流能利用装置的小型化及民用化提供了理论依据。随着这些成果的研究和进一步开发，有望在灯船、航标船、趸船及某些渔船和小型船舶上得到推广应用。
海流能发电设备
