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新能源汽车与传统燃油车的核心差别主要有两点：动力系统差异和能量来源差异。
（1）动力系统差异
在一个标准的燃油车上，发动机、变速器是整个动力系统的核心，其余的油箱、进气系统等都只起到辅助作用；而新能源汽车的电驱动系统核心则是电机、电池和电控，根据布置和车型的不同，这三者又会由若干个子系统构成。两者对比如图1—24所示。
图1—24 传统燃油车和新能源汽车动力系统对比
当然，在新能源不同细分领域也会有显著区别。例如：插电混合动力汽车（PHEV）可能会有传统的变速器，充电系统也不会缺席；燃料电池汽车会多出燃料电池堆、空压机、氢气循环泵、DC/DC以及储氢瓶等部件，但电驱动的核心基本是不会改变的。
值得一提的是，由于电机不论是转速还是转矩范围都比同等规格的内燃机要广得多，所以，在大多数新能源汽车上与电机相连接的，并不是结构复杂的变速器，而是一个单级减速器（少数新能源汽车采用的是两级变速器）。因此，新能源汽车往往开起来要比燃油车更顺滑，同时起步加速时的转矩来得更为直接，这也是新能源汽车起步加速性能优于传统燃油车的主要原因。
（2）能量来源差异
显然，传统燃油车的动力来源是每次加注的汽油或者柴油，通过燃料与空气的混合气在发动机气缸中燃烧膨胀推动活塞做功，从而驱动车辆行驶；而新能源汽车动力来源更多的是电，由电能驱动布置在前后轴的永磁同步电机或者异步励磁电机转动，从而驱动车辆行驶。
而电能的来源又有着诸多的不同，比如，纯电动汽车（BEV）的电能是直接获取自电网，电网的电能则会有火电、风电、水电、核电等多种来源；插电式混合动力汽车的电能来源可以是直接获取自电网，也可以是通过内燃机驱动发电机从而产生的电能；燃料电池汽车（FCEV）的电能来自于燃料电池堆，燃料可以是氢气或甲烷等。
图1—25所示为传统燃油车和新能源汽车的能量来源差异对比。
图1—25 传统燃油车和新能源汽车能量来源差异对比
值得一提的是，由于电机的存在，新能源汽车在减速滑行时还可以将车辆行驶产生的动能转化成电能再充进电池包内，行驶时再释放出来驱动车辆，因而节能效果更为突出。