電動汽車的關鍵技術為動力蓄電池、驅動電機和電子控制技術。在鋰離子電池技術、超級電容技術相結合的基礎上，許多企業(yè)進行技術改造與集成，研發(fā)了雙電源電動汽車、多能源電動汽車等，或者進行換電站系統(tǒng)建設試驗，開發(fā)超快充電技術，其目的都是為了克服純電動車補充電能困難與續(xù)行里程短的缺陷。
一、鋰離子電池技術
在蓄電池技術領域，具有重量輕、儲能大、功率大、無污染（也無二次污染）、壽命長、自放電系數小、溫度適應范圍寬泛等優(yōu)點的鋰離子電池技術逐漸取代鉛和鎳氫電池，成為純電動汽車中的核心技術之一。截至2006年10月為止，全球主要國家已有20余家車廠進行鋰離子電池研發(fā)，如富士重工、NEC、東芝、Johnson Controls、Degussa AG/Enax、Sanyo電機、Panasonic EV Energy等。我國在鋰離子電池方面的研究水平，有多項指標超過了USABC提出的2010年長期指標所規(guī)定的目標。目前，專家認為鋰離子電池技術還需進一步發(fā)展。一方面，各企業(yè)所公布的大部分純電動汽車蓄電池實驗室測試數據，如加速性能、充電時間、持續(xù)里程數等，還須在復雜的外部環(huán)境實際運行下，進一步驗證其可靠性，以及生產批量化質量控制。另一方面，我國鋰離子電池所需隔膜材料依賴進口，成本尚待降低。此外，有專家認為，蓄電池使用壽命還不長，造成高額使用成本，成為其商業(yè)化的一大瓶頸。
二、超快充電技術
采用傳統(tǒng)的慢速充電法，純電動汽車充滿一次電要好幾個小時。這雖然能夠保證相對較長的續(xù)駛里程，但由于要安裝許多電池，增加了車輛的重量和成本，對電池一致性的要求也較高?，F在，快速充電電池技術出現，具有壽命長（可充電2000次以上）、沒有記憶性、可以大容量充電及放電等特點，在幾分鐘內就可充70%～80%的電。前面所述的東芝可急速充電鋰離子技術，即是快速充電技術的其中之一，這為純電動汽車的商業(yè)化提供了技術支持。但是也有學者對于蓄電池的快速充電提出疑問，認為快速充電時的過充電和過放電有可能會惡化各電池在電池組內協(xié)同工作的環(huán)境，造成電池組整體的瓦解崩潰?，F在許多企業(yè)在這方面積極進行研發(fā)，也有所進展。2005年《參考消息》報導內華達州有企業(yè)研制出納米電池，只需6分鐘就能充滿電，每次充電后的使用時間能達到目前充電電池的10倍，使電池充電次數量高達到2萬次，所提供的電流強度最大能到現在的3倍。這也成為目前純電動汽車電池技術的發(fā)展動向之一。
三、電池與電容相結合技術
超級電容具有充電快、無記憶充放電、充放電循環(huán)次數高、無二次污染等優(yōu)異特性，但有放電快的缺點；鋰離子電池具有儲電量大、儲存時間長的優(yōu)點，但充電時間比較長。取兩者之長，結合起來使用在電動汽車上，除了可以具有傳統(tǒng)純電動汽車的“電代油”和“零排放”主要優(yōu)點外，還具有一次充電行駛距離長（可達300公里）、速度快（可達100公里/小時）、行使過程中能量回收效率高等優(yōu)點，代表了純電動汽車的最新發(fā)展方向之一。目前已有富士重工和NEC聯(lián)合開發(fā)“鋰離子電容器”，能量密度達30瓦時/千克，為先前電容器的4倍，達到了用于電動汽車的實用水平。中國有上海瑞華集團研制環(huán)保型混合電能超級電容電動汽車，還有國家電網公司在這方面已經完成了3種電池-電容混合型電力工程車輛的改裝和性能測試，并將開展示范應用。
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