新能源汽車電池的種類很多很多，但常提到的大體分為兩類。
一類是儲能電池，我們常說的鋰電池就屬於這一類。
一類是燃料電池，豐田mirai就是使用了這一類。
儲能電池又分很多種，用在車上的有鋰電池、鉛酸電池、鈉硫電池等。
鋰電池使用最為廣泛，其中鋰電池又分為三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電池等等，三元鋰電池由於其相對較高能量密度而在乘用車上廣泛使用，代表廠商有國外的松下、LG，國內的寧德時代、比亞迪；磷酸鐵鋰由於其突出的安全性，一般用在客車上，代表廠商是比亞迪。
鉛酸電池在汽車上已經不作為動力電池使用。在上世紀九十年代，法國曾經大規模補貼鉛酸電池電動汽車，結果最後被證明是錯誤的技術路線。在國內騙補最瘋狂的時候，也有廠商推出了搭載鉛酸電池的大巴車。
車用鈉硫電池暫時只有試驗品。
燃料電池也有許多的分類，用在車上的有氫燃料電池、高溫燃料電池、直接甲醇燃料電池、甲醇重整制氫燃料電池、金屬燃料電池等等。
目前氫燃料電池是乘用車領域的主流，代表廠商有豐田、現代，最大的特點的可以達到全生命周期無汙染（從原材料製造開始到最後回收）。使用的燃料氫氣具有高能量密度、零汙染的特點。缺點是目前成本很高，體積功率密度有限，以燃料電池汽車的代表現代NEXO為例，NEXO的燃料電池系統體積大概等同於一臺V6發動機，但輸出功率僅僅只有100KW出頭，約為140馬力。而整車價格大致相當的英菲尼迪Q70L能夠達到338馬力。
由於氫氣在運輸上受到法規限制，加氫站建造成本很高（目前造價為2000萬），導致加氫很不方便。因此有部分廠商推出了甲醇重整制氫燃料電池，即汽車加的是甲醇，在車上加裝一個重整制氫裝置，讓甲醇轉變為氫再加以使用。
另外，也有企業考慮在重卡上使用體積較大的高溫燃料電池（SOFC）。
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