近年来，脱碳政策、原料供应及炼油工艺创新推动了可再生柴油和生物柴油领域的显著变革。原料从食用油转向废油、动物脂肪、非食用油作物及新兴微生物途径，减少了与粮食生产的竞争，同时降低了用水量和温室气体排放。催化剂设计和工艺集成创新提升了脱氧效率、烃类选择性及副产物利用，并促进了氢耗降低与低碳氢源兼容。通过能源效率提升、炼油厂共处理策略及碳捕获与封存技术，生命周期碳强度进一步降低，部分燃料可实现超低或净负碳强度。全球主要市场的混合指令和低碳燃料政策加强了这些技术进步，驱动了产能和投资扩张，使生物柴油和可再生柴油从合规燃料向战略低碳能源载体过渡。

原料多样化是技术创新的关键，行业正转向非食物、低碳原料如覆盖作物、藻类和林业残留物。例如，废油和动物脂肪作为副产品被重新利用，接近碳中性，减少了加工过程中的碳排放。非食用油作物如亚麻荠和麻疯树在生长中吸收二氧化碳，抵消燃烧排放，且不竞争粮食生产资源，用水量可减少约一半。第四代研究探索基因工程微生物途径，为原料创新提供路线图。这些变化支持了可再生柴油的可持续发展，降低了环境足迹。

催化剂创新方面，系统级优化结合化学改进，通过优化反应器配置和氢管理提升转化效率与催化剂寿命。研究显示，两阶段加氢处理和先进反应器设计可提高选择性并降低运营成本。除传统催化剂如NiMo/γ-Al₂O₃外，双金属和非贵金属催化剂如CoMo基和Ni-W催化剂增强了对杂质原料的耐受性。定制孔结构的催化剂配方可实现超过98%的甘油三酯转化率，限制副产物形成，促进混合脂质流加工，提高原料灵活性和工艺可持续性。

生命周期碳强度降低通过能源效率、原料优化和碳捕获与封存技术实现。研究指出，结合生物源CO₂流与CCS可生产超低或净负碳强度燃料，推进脱碳目标。自2017年以来，相关系统以30%的复合增长率发展。监管标准如加利福尼亚低碳燃料标准帮助量化减排。改造现有炼油厂共处理可再生原料减少了资本支出，尽管存在催化剂失活等限制，但创新持续扩展能力。从欧美设施扩张中获得的经验强调了原料灵活性、供应链管理及CCS集成的最佳实践，同时面临监管合规和市场挑战。

在运输部门，生物柴油展示减排潜力。丹麦数据显示，生物柴油可能减少高达81%的排放，通过CLEANSHIP项目得到证实。重型卡车和公交车消耗全球柴油产量的40%至50%，高浓度混合B100可能降低CO₂排放30%至70%。梅赛德斯-奔驰测试显示，从B15到B100混合可减少65%的CO₂排放。到2025年，生物柴油混合水平预计为5%至20%，2023年全球使用约760亿升，占柴油池的3.5%。政策如巴西RenovaBio和德国草案激励了混合燃料使用，促进投资和市场增长。

总体而言，技术创新、政策支持和原料多样性推动了可再生柴油和生物柴油的转型。向非食物原料转变、催化剂进步及CCS集成使生产低碳强度燃料成为可能，支持全球脱碳努力。尽管面临原料供应和工艺集成等挑战，该领域适应能力为扩大规模指明方向。随着行业加速实现气候目标，这些燃料将在可持续能源未来中发挥核心作用，研究、合作和政策演进对释放其潜力至关重要。