能源危机和气候变化的双重挑战正在迫使能源需求结构发生改变，引领能源向低碳发展方向迈进。运输业的能源技术革新已在进行当中，电动汽车进入市场，生物燃料开始替代化石燃料。这将是一次前所未有的机遇，同时也是一次巨大的挑战。
“450”方案应对未来能源挑战
能源危机与气候变化，情况不容乐观。据世界能源机构预测，未来20年中，世界能源需求量增长40%左右，预计，非经贸合作组织国家的需求增长量占总增长量的93%。
世界石油消费的增长主要由运输业构成，而中国和印度等新兴国家对运输业需求的增长较世界各国更为显著。预计未来20年中，全球的石油和天然气进口量持续稳步增长，中国、印度和东盟都会成为能源进口增长迅速的国家。
与此同时，气候变化带来的压力也日益严峻。预计在未来20年，如果没有新的政策对碳排放量加以控制，全球的二氧化碳排放量增加40%，其中，非经济合作组织国家在其中占主要地位。
面对这些问题，世界能源机构在2009年世界能源展望报告中提出了“450”方案，该方案探讨将二氧化碳浓度控制在450毫克/千克之内的具体实施方式。该方案警告说：如果二氧化碳浓度达到450毫克/千克的警戒线，那么到本世纪末地球温度将上升2摄氏度，将引发严重的生态灾难。
生物燃料领跑运输业能源革新
据预测，在未来20年，工业、建筑业和运输业三大领域所需追加的投资约为8.3万亿美元。运输业在三大领域的追加投资中占主要份额，其大部分追加投资用于节能汽车和可替代燃料，尤其是乘用汽车。
而能源革新所需的巨额投资，可有望通过新型高效能源带来的收益进行弥补。能源效率的提高，将节约8.6万亿美元的成本，从而抵消追加投资的消耗。
2007年，乘用汽车市场全部由内燃引擎汽车构成。预计在今后20年，电油混动汽车、油电混动汽车和电动汽车等新一代汽车逐步占据市场。
汽车引擎技术的进步与生物燃料的发展将促使生物燃料逐步替代化石燃料。据预测，到2020年，新技术和生物燃料会促使汽车的碳排放量降低40%。
目前，生物燃料正向运输业提供3500万吨油当量的能源，约占运输业燃料份额的1.5%。现有的生物燃料产品大多属于第一代生物燃料，其原料是糖、淀粉、玉米等食物和饲料或食物废料等，产品主要包括美国的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、欧盟的菜子油—生物柴油等。
相关专家曾表示，2020年后，全球汽车、轮船、飞机使用的能源将向新能源转变，2030年，生物燃料将占全球运输业的9.3%，2050年将达到25%。可以预见的是，在2020年之后，几乎所有的生物燃料都使用新技术。2030年后，电动汽车和燃料电池汽车也将会占领市场，有效降低全球的汽油消费量。
一半原料来源于农业或林业废料，另一半来源于农作物，廉价的原料也在一定程度上降低了生物燃料的成本。
发展中国家开展合作占领先机
发展中国家在生物燃料原料方面占有优势。据保守分析，第二代生物燃料可使用地球上现有10%的农业或林业废弃物来生产45%~60%的生物燃料，而无需额外的农业或林业用地。2/3的农业或林业废料来自发展中国家如巴西、中国、印度、墨西哥、南非等。
对于发展中国家来说，第二代生物燃料的研发与市场化正面临着重大挑战，如具有专业技能的劳动力缺乏、资金以及相关技术匮乏等。所以，加强发达国家和发展中国家及发展中国家之间的合作显得异常重要。目前，在中国、巴西、印度和泰国已出现了一些合作项目。此外，在进行第二代生物燃料的开发时，需要进行土地利用和农村发展的综合战略分析，同时还应开展生物质能源在各领域的研究，从而使社会及经济利益最大化。
