排放量的25%。难以减排的领域，如重型道路运输、航空和海运，在完全电气化方面面临重大障碍，因此需要多样化的替代燃料组合。本文认为，氢能和生物燃料技术的战略整合是到2050年实现交通运输气候中和的最有前景但尚未充分探索

　　排放量的25%。难以减排的领域，如重型道路运输、航空和海运，在完全电气化方面面临重大障碍，因此需要多样化的替代燃料组合。本文认为，氢能和生物燃料技术的战略整合是到2050年实现交通运输气候中和的最有前景但尚未充分探索的途径之一。本研究结合叙述性文献综述与对来自Scopus、Web of Science和793篇科学出版物（2015–2025年）的文献计量分析，描绘了这一新兴研究领域的知识结构、地理分布和出版格局。使用VOSviewer进行的文献计量分析识别出八个以氢能、可再生能源和能源转型为中心的主题集群，研究成果集中在美国、中国、德国和印度，而中欧和东欧在国际合作网络中基本缺席。文献综述表明，没有任何一种技术能够单独满足需求：氢能面临持续的基础设施和成本障碍，而生物燃料则受到原料可用性的限制。通过四种不同的协同机制，即综合生物精炼、Power-to-X耦合、基础设施共享和政策协调，将两者结合可以减少每种技术的弱点，同时增强其各自的优势。关键障碍——包括缺乏全球一致的生命周期排放认证以及相对于净零要求存在十倍的投资缺口——仍未解决。确定了五个未来研究的优先领域：Power-to-X价值链优化、协调生命周期评估、跨部门治理框架、综合能源系统模型以及氢能-生物燃料协同的投资决策。本研究侧重于氢能和生物燃料价值链之间的相互作用，而非将合成燃料作为独立技术类别进行评估，尽管氢衍生的电子燃料（e-fuels）在Power-to-X协同框架内被考虑。

　　该部分围绕四个协同类别展开叙述性综述：生物精炼联合生产、Power-to-X耦合、基础设施共享以及政策与治理协同。生物精炼可作为战略平台，通过多产品配置实现近零或负生命周期排放，其中原料多样化（如废弃生物质、农业残余物和微藻）对减少土地用途竞争至关重要。Power-to-X耦合将可再生氢与生物源CO2流结合，合成电子燃料（e-fuels），扩展了超越生物碳源的技术潜力。基础设施共享通过共用物流、存储和分配资产降低资本支出。政策协同方面，欧盟“Fit for 55”框架下的多项指令（如可再生能源指令RED III、ReFuelEU Aviation、FuelEU Maritime）鼓励氢能与生物燃料部署，但现有监管框架仍存在碎片化问题，缺乏统一的碳强度核算体系，成为跨价值链投资的结构性障碍。生命周期评估（LCA）是评估替代燃料环境绩效的主导方法，但全球尚无协调一致的LCA方法，系统边界、分配程序和间接效应假设的差异导致结论不一致。道路运输常用井到轮（WTW）框架，航空和海运则采用更广泛的井到航（WTWa）方法，后者包括非CO2气候效应。生物质碳的碳中性假设受到间接土地利用变化（ILUC）的挑战，而氢路径的排放取决于电解电力组合和基础设施利用率。综合生物精炼的多产品输出需要一致的分配方法，现有LCA框架主要针对单一技术，不足以充分代表集成系统的协同效应。

　　关键词共现分析识别出65个关键词，形成8个主题集群：集群1（脱碳与能源转型）包括能源转型、脱碳、净零、电气化、运输、航空、Power-to-X、Power-to-Gas和能源系统建模；集群2（可再生能源与氢）以氢和可再生能源为最大节点，处于中心位置；集群3（生物能源与生物燃料）包括生物能源、生物燃料、生物炭、热解、生物精炼、生物柴油、氨、可持续航空燃料和发酵；集群4（循环经济与可持续性）包括循环经济、过程集成和人工智能；集群5（碳中性与气候）包括碳中性、能效、可持续能源和BECCS；集群6（环境影响与排放）包括环境影响、CCUS、沼气、甲烷、减排和替代燃料；集群7（生物柴油与燃料质量）和集群8（气候变化减缓）规模较小。密度图显示氢、可再生能源和能源转型为核心，循环经济、碳中性等为第二层，可持续航空燃料、氨、Power-to-X等为外围新兴方向。国家合著分析识别出47个国家，形成7个合作集群：欧洲集群（德国、意大利、瑞典等）、亚洲集群（中国、印度、马来西亚等）、美洲集群（美国、巴西、葡萄牙等）和中东非洲集群（沙特阿拉伯、尼日利亚等）。美国、中国、德国和印度是研究产出领先国家，中欧和东欧国家基本缺席国际合作网络。期刊引文分析显示，《国际氢能杂志》（International Journal of Hydrogen Energy）是最大节点，《能源》（Energies）、《能源》（Energy）、《应用能源》（Applied Energy）等为第二梯队，专业期刊如《能源研究与社会科学》（Energy Research and Social Science）等反映跨学科特征。

　　文献计量与文献综述结果一致验证了四个协同类别的相关性，其中生物精炼联合生产和Power-to-X耦合的证据较强，基础设施共享和政策协同是关键部署条件。价值链整合方面，生物燃料生产设施与电解单元和CO2捕获系统共址可实现多产品生物精炼配置，达到近零生命周期排放；Power-to-X范式将生物源CO2用于电子燃料（e-fuels）合成，降低对化石CO2的依赖。部门层面，可持续航空燃料（SAF）提供航空领域近期可扩展的减排选项，绿色氢和电子煤油（e-kerosene）提供长期方案；重型道路运输中，HVO和生物柴油实现现有车队即时减排，氢燃料电池车适用于长途应用；海运中，生物燃料桥接近期过渡，氨和氢衍生电子燃料（e-fuels）提供长期零排放方案。治理维度是最重大的未解决挑战，跨部门监管碎片化阻碍基础设施规划，缺乏协调的生命周期排放认证带来洗绿和碳泄漏风险，投资缺口高达十倍（相对于净零要求）。

　　第一优先领域是优化集成Power-to-X价值链，降低电解和转化过程的资本与运营成本，关注区域原料可用性和废弃生物质供应链的可扩展性。第二是开发协调生命周期评估方法，建立标准化井到轮（WTW）和井到航（WTWa）框架，考虑间接土地利用变化（ILUC）和水资源消耗等间接效应。第三是设计跨部门治理框架，协调运输、能源、农业和环境利益相关者的激励，特别关注中欧和东欧政策环境。第四是发展先进综合能源系统模型，在单一优化框架中耦合可再生气体和液体燃料路径与电力和热力网络，并扩展至新兴经济体应用。第五是系统分析投资决策与治理模型，研究企业、金融家和政府在氢能与生物燃料路径间的资本配置标准，包括混合融资机制、公私合作伙伴关系和碳差价合约在去风险化集成项目中的作用。

　　四项主要结论：第一，氢能和生物燃料单独均不足以实现气候中性，其战略组合通过综合生物精炼、共享基础设施和Power-to-X价值链可产生协同效应。第二，研究领域快速扩展且主题一致，氢、可再生能源和能源转型构成核心，但研究产出高度集中于美国、中国、德国和印度，中欧和东欧国家缺席国际合作网络。第三，关键障碍（生物质有限、高成本、缺乏协调生命周期评估和排放认证）仍未解决，需持续政策承诺和全球一致监管框架。第四，期刊引文分析确定了核心出版生态系统，以《国际氢能杂志》为中心。

　　第一，文献计量分析仅依赖作者关键词，存在术语不一致问题。第二，限制英语文献排除了中文、德语等其他语言的重要工作，可能影响对非英语国家研究项目的代表性。第三，2015–2025年时间范围排除了早期基础研究。第四，叙述性文献综述为选择性合成，优先考虑主题相关性和方法严谨性，而非全面覆盖。这些限制表明，本研究发现应被视为对一个新兴研究领域当前主流的映射，而非其完整知识范围的全面代表。