據預測，到2040年，交通運輸的電力使用比2010年增加45%。提高能源效率、采用替代燃料為交通運輸提供電力，有利于溫室氣體減排和降低電力消耗。

 

鑒于汽車在市場上的可獲得性，從化石燃料轉向清潔能源的目標推動了“清潔汽車”的研究，這是能源分配和儲存方面的創新。清潔汽車是使用氫燃料電池、電動系統和混合動力的電動汽車。然而，混合動力電動汽車的發動機仍然部分依賴內燃機，因此對于其是否清潔是有爭議的。清潔汽車面臨的挑戰主要包括：（1）要確保燃料對于消費者的經濟性；（2）與傳統汽車相比，在具有成本競爭力的基礎上，要保證清潔汽車的性能和可靠性；（3）要確保電網有能力應對日益增長的清潔汽車需求。在未來智能電網中，清潔汽車的出現使得運輸網絡作為分布式能源存儲系統成為可能。在這樣的系統中，電動汽車可以充當電池，在低需求時吸收電網多余的電力，在高峰時向電網注入能量。

 

由于新一代電池的存在，預計到2030年，在與內燃機競爭中，混合動力的發動機將脫穎而出，成為私家車的標準。同樣，頁巖氣和生物燃料的增長表明，盡管在天然氣儲存（加壓罐）方面存在困難，在天然氣儲量豐富（價格更便宜）的地區，天然氣驅動汽車的份額也會增加。未來的技術創新和發展中國家消費者的選擇決定了私家車市場的發展模式以及主導的能源體系。

 

然而，商用交通工具在未來一段時間仍依賴化石燃料和柴油。混合動力發動機需要在電池成本、尺寸、重量和功率等方面進行改進，以增加續航里程、充電點數量、以及縮短汽車充電時間，才能真正與傳統汽車競爭。值得關注的一項關鍵技術是氫動力燃料電池，它是船舶和重型車輛燃料潛在的替代技術。盡管推廣氫燃料電池需要提高成本和效率，通常來講，商業運輸（公共汽車、商業車輛、運輸車隊和卡車）是最有希望推廣氫燃料電池作為能源載體，進而減少溫室氣體排放的行業。

 

交通運輸領域的其他方面也在創新，包括船舶和飛機的混合動力系統。對船舶來講，天然氣、船用柴油-天然氣或重油驅動的三燃料柴油電力推進系統，作為綠色解決方案正在進入市場。另一個解決方案為船舶岸電的發展，航運港口在船舶停泊時向船舶提供電力，而不是依靠船舶的發動機供電，但船舶岸電發展緩慢、推廣困難、缺少投資。對飛機來說，無論是電池還是太陽能驅動，都可能在未來（2050年以后）全面過渡到電動飛機，飛行里程在800公里以下、由電池驅動的電動飛機最早將于2025年實現應用。

 

能源分配