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从广义上说，只要是全部或部分使用电力作为驱动力的汽车都算是电动汽车（Electric Vehicle, EV） [6] 。根据国际相关标准，按车载动力系统的不同，电动汽车分为纯电动汽车（Battery Electric Vehicle, BEV）、混合动力汽车[包括Hybrid Electric Vehicle （HEV）和插电式混合电动汽车（PHEV）]、燃料电池汽车（Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV）三大类 [7] ，详见表1-1。
表1-1 电动汽车分类
1. 纯电动汽车
纯电动汽车指单一由电动机驱动的汽车，电动机的驱动电能来源于车载的动力电源经逆变器进行转换，如图1-3所示。其中动力电源既可以是单一的可充电蓄电池，也可以是由化学电源、太阳能电池、电容器等共同组成的电源系统。
图1-3 纯电动汽车基本结构示意图
纯电动汽车本身不排放污染大气的有害气体，由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除了人们对石油资源日渐枯竭的担心。此外，电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益 [8] 。
综合来看，纯电动汽车的优点是技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。缺点是目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动汽车的电池较贵，又未形成经济规模，故购买价格较贵。纯电动汽车的产业化进程受基础设施建设以及价格的影响更为明显，与混合动力汽车相比，纯电动汽车更需要基础设施的配套 [9] 。
2. 混合动力汽车
混合动力汽车指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车，一是可消耗的燃料，另一个是可再充电能/能量储存装置，如图1-4所示。混合动力汽车可分为增程式、插电式等 [10] 。
图1-4 混合动力汽车基本结构示意图
目前实用的混合动力汽车通常在采用传统燃料的同时配以电动机或发动机来改善低速动力输出和燃油消耗，即油主电辅的混合运行模式。随着环保要求的提高及市场的不断推广，现在混合动力汽车的发展已从原来的汽油混合动力开始向柴油混合动力转变，并由油主电辅的运行模式向电主油辅过度。
综合来看，混合动力汽车有以下优点：采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，剩余的功率可发电给电池充电。由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。并且能够让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长了其使用寿命，降低了成本 [11] 。但混合动力汽车也有其自身的不足，如长距离高速行驶基本不能省油，车辆动力系统复杂，不利于检修维护等。
3. 燃料电池汽车
燃料电池汽车是指以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，如图1-5所示。
燃料电池的能量转换效率比内燃机高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。
图1-5 燃料电池汽车基本结构示意图
近几年来，燃料电池技术已经取得了重大的进展，世界各著名汽车制造厂都宣布将对其投入资金进行研发，但目前燃料电池轿车的商业车还处在试验阶段，面向市场只是推出了样车及概念车；燃料电池运输大客车也仍处在起步阶段，仅有在北美少部分特定地区示范运行的报道。
与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：零排放或近似零排放；减少了机油泄漏带来的水污染；降低了温室气体的排放；提高了燃油经济性；提高了发动机燃烧效率；运行平稳、无噪声。从长远来看很可能是电动汽车的最终发展趋势 [12] 。
电动汽车大规模应用取决于电池技术、电动机技术、整车技术及市场模式的创新和突破 [13] 。
1. 电池技术
电池技术需要解决以下几个问题：①更低的成本，现有新能源电池的成本依然较高；②更长的续航里程，现有的电动汽车电池容量支持在城市内使用已无问题，但跨区域使用需要更大的容量及更高的能量转换效率；③快速充放电，现有电池能量转化需要较长时间，提高充放电速度也是未来的发展方向；④更为环保的制造及回收技术。
2. 电动机技术
现有电动机都是针对燃油车辆的，新的电动汽车的电动机往往只是做简单的技术改进，并未结合在爬坡、下坡、平坦路面、颠簸路面等不同工况行驶时直流系统电路变化重新设计，存在驱动电路复杂、电动机效率和功率密度偏低，对于复杂路况的普适性不足的情况。研究和开发高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电动机驱动系统是电动汽车未来发展的主要热点之一。
3. 整车技术
汽车作为一个综合的整体工程，各零部件的组合都是有机一体的，各方面技术的整体提高才能推动电动汽车良性发展，不应仅仅局限在能量传动系统。例如，更好的轻质车身的材料和制造技术可以抵消电池自重带来的结构强度风险；基于微电子的电动汽车智能化综合监控管理系统可对动力链的各环节进行管理，加强电池管理、充放电控制、电控系统监控等，涉及延长电池的使用寿命。
4. 市场模式的创新和突破
目前，燃油汽车和电动汽车两条技术路线仍然是并行的，在仅考虑终端能源消耗的情况下，采用煤电作为能量来源的电动汽车与燃油汽车的能源效率相差无几，若考虑转换过程的损耗，则电动汽车的表现更差。只有电动汽车的动力完全来自清洁能源时，其节能和环保优势才能得到充分体现，其商业化是建立在新能源产业化基础之上的。