船舶及航运行业是交通运输中的重要产业,但其能耗及碳排放的增长幅度却远超其他行业水平;另一方面,集装箱船作为三大主流船型之一,所产生的CO₂排放量在所有船型中占比最高,其载重吨位也正逐年快速增加,因此提高超大型集装箱船的能效设计水平为应对全球变暖问题具有重要意义。本文针对超大型集装箱船10000TEU,维持其服务航速不变,在初步设计阶段通过对其型线进行优化、减少航行阻力,以降低该超大型集装箱船对主机功率的需求,从而减少燃油消耗。在对该目标船型优化过程中,利用平移法与径向基函数方法进行船体曲面重构,采用基于Rankine源非线性势流理论计算兴波阻力,考虑到优化过程中船型变化对船体表面边界层的影响,由边界层动量积分求解摩擦阻力,粘压阻力则由基于RANS方程的CFD方法进行计算,并通过船模阻力试验对总阻力的预报精度进行了验证;之后采用全局优化算法（NSGA-II）和局部优化算法（NLPQL）相结合的方式在设计空间中探索满足排水量约束条件的最优船型,并利用Kriging代理模型近似目标函数提高优化效率;最后,在上述最优船型的基础上添加节能装置,减少螺旋桨尾流旋转能量的损失,以提高该优化船型的推进效率。数值结果表明,通过上述优化方法获得的最优船型,兴波阻力优化幅度显著,与节能装置相结合后,其能效设计指数EEDI降低程度明显,能够满足现阶段IMO对新造集装箱船计及第一阶段折减系数后的强制要求。