新能源汽車用動力電池主要包括鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池、氫燃料電池。目前，鋰電池無論在能量密度，壽命和環保性能上都具有很大的優勢，是動力電池的首選。
鉛酸電池純電動汽車最早使用的是鉛酸電池，鉛及其氧化物制成作為電極材料，硫酸溶液作為電解液，這是現在大部分電瓶車的動力源，低成本是其最大的優勢。但它有兩大缺點；壹是比能量低，所占的質量和體積太大，且壹次充電行駛裏程較短；另壹個是使用壽命短，使用成本過高。
鎳氫電池鎳氫電池是二十世紀九十年代發展起來的壹種新型綠色電池，具有高能量、長壽命、無汙染等特點。鎳氫電池相比鉛酸電池有不小的提升，並且電解液不可燃、安全性有保障，制造工藝成熟。但是鎳氫電池充電效率壹般、無法使用高壓快充，因此從鋰電池廣泛引用之後，鎳氫電池在汽車上也有被完全取代的趨勢。
鋰電池鋰電池正是現階段新能源車的主流選擇，鋰的化合物（錳酸鋰，磷酸鐵鋰等）作為電極材料，石墨作為負極材料，其優勢在於重量輕、儲能大、無汙染、無記憶效應、使用壽命長。
在同體積重量情況下，鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍，並且人類只開發利用了其理論電量的20%～30%，開發前景非常光明。不過無論任何類型，所有鋰電池組都會面臨低溫這個“天敵”。
氫燃料電池氫氣是非常理想的清潔能源。特點是無汙染，無噪音，高效率，就氫氣本身來說，燃燒可以釋放大量的能量、低溫表現上佳，最重要的加氫的效率高，加氫只需5分鐘就能行駛超過600公裏。並且這個數據還有提升的空間，以上這些都要遠遠優於現有的鋰電池。
但是氫燃料電池轎車比同類型內燃機車重200多公斤，貴5倍以上。關於氫燃料電池車投入方面，日、韓兩國的車企早就開始了研究，如今已經小範圍投入到了各自國家的市場中。
新能源汽車最大的成本在電池、電機、電控“三大電”系統，而動力電池成本又是重中之重。從新能源汽車的成本構成來看，動力系統合計占比約50%，其中電池占到38%，電控和電機占比約12%。
目前主流的動力電池主要有兩類：三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。但目前市面上絕大多數新上市的電動汽車基本都采用三元鋰電池，主要原因是三元鋰電池的電池能量密度要遠高於磷酸鐵鋰。
但從安全性和重復使用壽命兩個角度而言，磷酸鐵鋰電池的性能都是要優於三元鋰電池的。2017年工信部公布的8批***296款新能源乘用車中，采用三元鋰電池的車型有221款，而采用磷酸鐵鋰的僅有33款。