能源安全与能源合作是“21世纪海上丝绸之路”建设的重点领域与核心内容，理清沿线能源贸易结构演化特征对明晰“能源海上丝绸之路”建设的方向与路径具有一定意义。论文基于2000—2018年沿线国家化石能源贸易数据及其对外经贸属性，借助贸易互补模型、复杂网络方法、GIS空间技术等手段，揭示了沿线能源贸易的产品结构、网络结构及空间格局演化特征，探讨了海上丝绸之路在中国能源对外贸易中的地位变动及互补特征。研究发现：（1）沿线贸易规模近年扩大，贸易逆差明显。进口占全球的比例有所上升，出口占比整体下滑。（2）原油、液化天然气和煤炭产品是主要贸易产品。发达国家多对技术要求较低的原始产品具有进口劣势，对加工制成品具有出口优势，发展中国家基本相反。（3）消费大国逐步取代出口大国成为石油贸易网络核心节点；资源赋存国家始终主导天然气贸易网络；出口大国与消费大国共同主导煤炭贸易网络。（4）石油贸易形成亚洲洲内“拱形”格局且不断夯实；天然气贸易呈亚洲“金三角”和地中海“四边棱形”结构并存格局；煤炭贸易呈跨洲“多拱”联系衰落、洲内贸易增强格局。（5）海上丝绸之路是中国重要的能源供给地与合作对象。中国与沿线国家在石油贸易领域互补水平较高但有所下滑，在天然气与煤炭贸易领域互补水平较低但逐步提高。