F1 賽車的淨零轉型:擴編、減碳與內燃機的最後一搏

F1 採取的技術變革已成為運動永續(Sport Sustainability)領域最具爭議的實驗。2026 年,Audi 與 Ford 等巨頭重返賽場,目標是將賽道轉化為電力佔比 50% 與 100% 永續燃料(e-fuel)的測試場。然而,當賽車排放僅佔整體碳足跡 0.7% 時,這場淨零革命究竟是為內燃機續命,還是能真正解決全球 20 億輛燃油車減碳難題、實踐體育產業脫碳目標的技術解方?

這個全球最頂級的賽車運動,在美國媒體集團 Liberty Media 於 2017 年以44億美元收購了經營權後,經歷了一場商業層面的徹底翻身。他們和 Netflix 合作,在 2019 年推出紀錄片影集《Formula 1: Drive to Survive》,內容聚焦在車手之間的恩怨、車隊老闆的算計、圍場裡的政治角力,結果一砲而紅,成為面向全球的娛樂品牌。

然而,這些砸下重金入場的汽車巨頭,不是正在轉型做電動車,就是剛宣布過電動化承諾,為什麼他們的新賭注,是一項以「內燃機」為核心的運動?

這是因為 FIA(國際汽車聯合會)在2026年的新技術規則裡,推動了有史以來最大的法規改革:要求引擎的電力輸出提升到接近總動力的一半,同時所有賽車必須使用100%永續燃料。

為什麼F1不乾脆變電動車?

只是,既然都要減碳了,F1 為什麼不直接改成電動車?這是因為這想法在現實中會遇到「法律」跟「物理」的限制。

在法律上,FIA 早在 2014 年就把「全電動方程式賽車」的獨家授權交給了另一個賽事:Formula E(電動方程式)。這份排他協議最近剛完成續約,效期延長到至少 2048 年,並附帶延伸至 2053 年的選擇權。換句話說,只要這份合約存在,任何 FIA 旗下的方程式賽車——包括 F1——都不能變成全電動。F1 就算想轉型成純電賽事,法律上就是走不通。但即使沒有這份合約,物理定律其實是更難跨越的高牆。

F1 大獎賽的比賽距離超過 305 公里,賽車極速可達每小時 370 公里,全程需要超過1,000匹馬力的持續輸出。要靠純電驅動完成這樣的比賽,以目前最好的鋰離子電池技術(能量密度約 265 Wh/kg),一顆能撐完全場的電池組大約重達 2,400 公斤。但一輛完整的 F1 賽車含車手和燃油,總重也才不到 900 公斤。而且,電池越重,加速就需要越多能量,反過來又需要更大的電池。

這是一個工程上的死循環。即便採用尚未量產的固態電池技術(能量密度約410 Wh/kg),電池組仍將重達約 1,500 公斤,遠超可接受的範圍。

相較之下,Formula E 的比賽距離不到 100 公里,大約是 F1 的1/3;車輛最高輸出功率約 470 匹馬力,不到 F1 的一半;極速約 320 公里,也明顯低於 F1。即便如此,Formula E 依然是目前全球最頂級的純電賽車,而這恰恰說明了電池技術目前的天花板在哪裡。

所以, F1 面對的局面其實很清楚:純電這條路,不管在法律上或物理上都走不動,但什麼都不做,也無法面對全球淨零轉型的壓力。F1 因此選擇了第三條路:不放棄內燃機,而是徹底改造它。

F1 2026 改制:拯救內燃機的「100% 永續燃料」與 e-fuel 技術解析

這第三條路,有兩個關鍵策略:第一步改引擎,第二步改燃料。

先談引擎。2026 年的 F1 動力單元仍然採用 1.6 升 V6 渦輪增壓引擎,基本架構沿用了十多年的成熟設計,但內部配比徹底翻轉。最關鍵的變化在電動馬達(MGU-K):它的功率從上一代的 120kW 提升到 350kW,接近三倍。同時,FIA 刻意將內燃機的輸出從上一代的約 550kW 壓低到 400kW,並限縮燃油流量,好讓電力佔比達到接近 50%。每一圈煞車和滑行時,電動馬達回收動能,最高可達每圈 8.5 百萬焦耳(這數字是上一代的四倍以上),出彎加速時,這些回收的電力會再灌回車輪。換句話說,2026 年的 F1 賽車是一輛極端版的油電混合車。

但真正讓這套系統有資格宣稱「淨零」的,是「燃料」。

從 2026 年起,所有 F1 賽車必須使用 100% 的「先進永續燃料」(Advanced Sustainable Fuel)。其來源主要有兩大類。第一類是「電子燃料」(e-fuel):用再生能源驅動電解水產生氫氣,同時透過直接空氣捕捉(DAC)從大氣中抓取二氧化碳,再將氫與二氧化碳在反應器中合成為碳氫化合物。第二類是「第二代生質燃料」:原料來自家庭廢棄物、廢食用油或無法食用的農業纖維素廢料,經過發酵或化學轉化製成燃料,刻意避開與糧食生產的競爭。

不管是哪一類,核心邏輯都是讓燃燒時排出的碳等於製造時從環境中吸收的碳,以形成封閉的碳循環,讓大氣中的二氧化碳淨增量理論上為零。

值得注意的是, FIA 要求這種燃料必須是「Drop-in」,也就是可以直接灌進現有的內燃機使用,不需要改裝引擎。這個規定的意義遠遠超出賽車本身。

畢竟,全球此刻有近20億輛內燃機車輛,不管電動車再怎麼普及,這些車不可能一夕汰換。但如果能開發出一種永續燃料,讓你家的車、社區的公車、甚至開發中國家那些跑了15年的二手車都能直接使用,對全球減碳的貢獻會非常可觀。

F1加入淨零行列。圖片來源/擷取自formula 1官方網站

換言之,F1 把自己定位成這項技術的極端測試場,如果永續燃料能在這種環境下撐完300公里且不損失性能,移植到一般家用車上技術上完全可行。

這場轉型已經過相關測試,2024 年 F2 和 F3(F1 的兩個下級方程式)先使用了 55% 永續燃料,2025 年升級到 100%,都為 F1 在 2026 年的全面切換鋪了路。

不過,永續燃料並非沒有爭議。目前的製程仰賴大量再生能源,生產成本遠高於傳統化石燃料,能否大規模量產仍是未知數。《自然氣候變遷》期刊在 2021 年的一篇研究指出,用電子燃料驅動內燃機所需的再生電力,可能是直接用電池驅動電動車的五倍。批評者認為 F1 說到底是在為內燃機「續命」,而不是真正解決問題。支持者則主張,在全球燃油車存量龐大的現實下,這是最務實的過渡方案。

孰是孰非,可能要等技術走出實驗室、走進加油站才能回答。但至少在 2026 年的 F1 賽道上,這場實驗已經正式開跑。

消失的 99.3%:為什麼換了引擎與燃料,F1 仍難以逃脫「碳排怪獸」的標籤?

讀到這裡,你可能覺得 F1 的淨零轉型故事已經講完了:引擎電氣化程度拉到 50%,燃料換成碳中和的永續配方。但如果我們真的這樣想,就掉進了 F1 最精心經營的敘事。
來看一個數字:0.7%。

這是賽車引擎在整個 F1 年度碳足跡中所佔的比例。整季二十多場大獎賽,20 輛賽車加上測試,全部燒掉的燃料大約 15 萬公升,相當於一架波音 747 飛十個小時的油量。就這樣。

那剩下的 99.3% 藏在哪裡?

從 F1 2019 年發布永續策略時公佈的碳足跡基線數據來看,其全年約 228,793 噸二氧化碳當量的排放中,有 45% 來自後勤物流,包括十支車隊的賽車、備件、輪胎、車庫設備,每兩週就要打包運往下一個大洲,關鍵零組件搭波音 747 貨機空運,其餘走海運和陸運。有 27.7% 是商務差旅,例如工程師、技師、媒體團隊、贊助商人員,一整年飛遍五大洲超過二十個城市的機票和飯店。有 19.3% 來自車隊總部和工廠的研發製造,而賽事現場運營佔約 7%。

換句話說,就算明天 F1 把所有賽車換成零排放車輛,它的碳足跡也只會從 100% 降到 99.3%。因為真正的碳排放從來不在賽道上,而是藏在那些把整座移動城市搬遍全球的貨機、卡車和航班裡。

這正是 F1 淨零承諾中最根本的結構性矛盾:它的商業模式建立在「全球巡迴」之上,而全球巡迴本身就是碳排放的最大來源。2024 年賽曆排了 24 場比賽,創下歷史新高,但更多比賽雖然意味著更多收入,也意味著更多貨機起降。

F1 並非沒有意識到這個問題。近年來它開始調整賽曆順序以減少洲際折返,例如把日本站從秋季移到春季好與其他亞太分站串聯,或是歐洲段的卡車運輸改用生質柴油,因此 2024 年的碳排放據報已比 2018 年基線下降了 26%。但批評者指出,這些措施是在優化一個本質上高碳的商業結構,而不是改變它。

而這還只是故事的一半。當 F1 的移動城市降落在全球各地的賽道上,它面對的不僅是自身的碳排問題,還有一個正在快速惡化的外部威脅——極端高溫。從巴林的沙漠到新加坡的熱帶夜晚,氣候變遷正在改寫 F1 賽事的物理條件,威脅車手的生理極限,甚至可能迫使這項運動重新思考它的全球版圖。