综述:影响氢燃料公交车在公共交通中应用的因素:一项系统性文献综述

《International Journal of Hydrogen Energy》:Factors influencing the adoption of hydrogen buses in public transport: A systematic literature review

【字体: 时间:2026年06月19日 来源:International Journal of Hydrogen Energy 8.3

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  帕特里西娅·奇尼|卡罗琳·罗德里格斯·瓦兹|毛里西奥·乌里奥纳·马尔多纳多巴西圣卡塔琳娜联邦大学(UFSC),弗洛里亚诺波利斯,88035-972,SC州摘要用氢动力公交车取代柴油动力公交车车队是实现公共交通脱碳的一项有前景的战略。然而,这一举措的推广取决于对影响其采用因素的理解

  
帕特里西娅·奇尼|卡罗琳·罗德里格斯·瓦兹|毛里西奥·乌里奥纳·马尔多纳多
巴西圣卡塔琳娜联邦大学(UFSC),弗洛里亚诺波利斯,88035-972,SC州

摘要

用氢动力公交车取代柴油动力公交车车队是实现公共交通脱碳的一项有前景的战略。然而,这一举措的推广取决于对影响其采用因素的理解,而相关研究结果目前仍较为零散。因此,本研究通过系统文献综述来识别这些因素,分析它们作为障碍或推动力的作用,以及它们的出现频率和相互关系。遵循PRISMA规范,共分析了来自Scopus、Web of Science和Google Scholar的94篇文献。最终确定了100个因素,并运用改良后的PESTEL框架将其分类并归纳为六个维度。研究结果表明,由于高昂的投资成本和加氢基础设施的局限,基础设施和经济维度主要起到阻碍作用;而技术、政策/监管、环境以及制度/社会维度则因技术进步和政府激励而起到推动作用。共现分析显示,这些维度在各类研究中常常同时出现,这凸显出需要采取综合方法来支持氢动力公交车的推广。

引言

公共交通在城市发展中起着重要作用,可作为私人汽车使用的替代方式,尤其适用于人们日常往返于住所和工作场所之间的通勤[1]。除了有助于缓解交通拥堵外,它还能为老年人、残疾人以及低收入群体提供低成本出行方式,从而促进社会包容性[1]、[2]。在公共交通体系中,公交车尤为重要,在欧盟范围内,公交车约占所有公共交通出行的55.7%,相当于每年超过320亿次出行[3]。尽管如此,在欧盟道路上行驶的699,238辆公交车中,仅有3.5%是可充电的电动车,而柴油动力车辆仍占该地区新售公交车的62.1%[4]。
化石燃料的广泛使用与它们被视作相对可持续的替代能源这一定位之间存在矛盾[5]。虽然柴油动力公交车有助于提升城市能源效率,但它们依然是二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOx)以及颗粒物排放,这些都会加剧城市空气污染,对人类健康和环境造成危害[3]、[7]。
为降低这些风险,一些政府机构推出了相关计划,旨在减少公共交通系统中柴油燃烧产生的空气污染物[8]。在各项拟议策略中,逐步用环境危害更小的公交车替换现有车队已被证明能够将城市排放量降低至少20%,而氢能则被视为推动这一转型过程中最具前景的清洁燃料之一[3]、[9]。不过,尽管已有示范项目证明了该技术在公共交通领域的应用可行性,但目前仍未实现大规模推广[9]。技术潜力与实际应用之间的差距进一步凸显出,有必要更全面地了解影响该技术被纳入公共交通车队的各种因素。
尽管在氢动力交通相关研究方面已取得不少进展,但关于氢动力公交车在公共交通系统中的应用的研究仍然较为分散。有些研究会将电池电动公交车和氢动力公交车一起分析,却未深入探讨与氢能应用相关的特定问题,比如有研究提出的框架[10];而那些专门研究燃料电池电动公交车的研究,则往往只关注转型过程中的某些孤立方面,如生命周期评估、基础设施规划、能源性能以及技术经济分析等。此外,许多研究仅局限于特定的区域或国家背景,比如有研究以德国为研究对象[11]。因此,现有研究仍缺乏对不同因素如何相互作用、进而影响不同背景下氢动力公交车应用的全面理解。
为填补这一空白,本项系统文献综述旨在识别并分析影响氢动力公交车在公共交通系统中被采用的各类因素,探讨它们作为障碍或推动力的作用,以及它们在各类研究中的出现频率和相互关系。为此,研究者整合了学术文献、技术报告以及应用研究中的相关证据。根据这些因素对 adoption过程的影响程度,将其分类并归纳为基于PESTEL框架构建的分析维度。
通过将原本分散在不同分析方法和实践经验中的内容整合为统一的分析视角,本综述有助于人们更全面地了解影响氢动力公交车被采用的各类因素,从而为未来开展相关研究以及制定低排放公共交通转型策略提供参考。
为实现上述目标,本文的结构如下:第2部分介绍了本系统文献综述所采用的方法论步骤;第3部分阐述并分析了现有文献中提到的影响氢动力公交车被采用的各类因素;最后,第4部分总结了研究结论、存在的局限性以及未来的研究方向。

章节节选

研究方法

为达成本研究的核心目标,本研究遵循《系统评价和荟萃分析优先报告项目》(PRISMA)指南开展了系统文献综述[12],该指南为系统文献综述的开展提供了结构化且透明的方法指导[13]。

结果与讨论

本部分阐述了系统文献综述的主要研究结果,分析了与氢动力公交车被采用相关的各类因素的影响程度、出现频率及其相互关系。

结论

本系统文献综述通过分析影响氢动力公交车在公共交通系统中被采用的各类因素,探讨了它们作为障碍或推动力的作用,以及它们在各类研究中的出现频率和相互关系,还将这些因素归纳为基于PESTEL框架构建的分析维度。
研究结果表明,氢动力公交车的采用并非由单一因素决定,而是受到技术、经济

CRediT作者贡献说明

帕特里西娅·奇尼:撰写——初稿撰写、可视化处理、方法设计、数据收集分析。卡罗琳·罗德里格斯·瓦兹:撰写——审阅与编辑。毛里西奥·乌里奥纳·马尔多纳多:撰写——审阅与编辑、结果验证。

关于手稿准备过程中生成式AI及AI辅助技术的声明

在撰写本文档的过程中,作者们使用了ChatGPT来提升文本的可读性。作者们对输出内容进行了必要的审阅和修改,并对最终发表文章的内容承担全部责任。

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。

致谢

作者PC感谢巴西高等教育人员发展协调委员会(CAPES)通过编号为88887.132385/ 2025-00PROEX硕士奖学金所提供的支持。同时,我们也感谢巴西国家科学和技术发展委员会(CNPq)为CRV和MUM提供的PQ-2研究奖学金资助。
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