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电动车的关键技术包括汽车技术、电气技术、电工技术、信息技术和化学技术。尽管能源起着决定性作用，但车体设计、电气驱动、能源管理和系统优化同样重要，它们的集成是电动车成功的关键。
车载能源系统是电动车商业化的主要障碍，无论是现在还是可以预见的将来，电动车发展的大多数重要方面都会与开发不同种类的能源有关。已获应用的电池有先进铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池。镍氢除不如镍镉成熟外，其他性能都优于镍镉电池，镍镉电池正被镍氢电池所取代。其实一些厂家仍在生产镍镉电池，因为人们试图再次将镍镉电池用到电动车上。因此在近期，先进铅酸电池因成熟和价格优势仍占主导地位，镍氢电池也因良好的性能具有吸引力。中期应用前景高的电池有：镍锌、锌空气、钠二氯化镍、锂聚合体和锂离子电池。锂离子电池被众多电池厂家看作中期应用前景最广阔的电池，障碍是初始投入费用高，尽管大量生产后可大幅降低。锌空气电池则因优异的比能量和快速的机械方法充电而被看好，缺点是不能利用再生制动而回馈能量。镍锌电池的主要缺点是循环寿命短，但中期可与镍氢电池竞争。钠二氯化镍是可接受的高温电池，其性能可以进一步改善。锂电池已经具备优良的电动车用电池的性能。许多电池厂家正加速其研究和开发。
燃料电池是一种电化学装置，利用电化学反应产生电能。其特点是效率高、无噪音、零排放或极低排放、余热可再利用、燃料添加快、燃料种类多、寿命长、可靠性高。表9比较了几种燃料电池的典型特性。融态碳化燃料电池和固体固化燃料电池工作温度高达600到900摄氏度，实用有困难。直接甲醇燃料电池还不成熟，其功率等级和功率密度太低，不能用于电动车。至于酸燃料电池、碱燃料电池和固态聚合燃料电池（也称作质子交换膜燃料电池），若用于电动车，技术上是可行的，故统称为电动车用燃料电池。
发展电动车，不仅需要集成汽车、电机驱动、电子、能量储存和控制等技术，还需凝聚来自政府、工业界、研究机构、电力公司、交通部门和用户的优势，进行大协作，风险共担，成果共享。可以预见，未来数十年，电池电动车、混合电动车和燃料电池电动车市场份额将以稳定的速度增长，而燃油汽车的市场份额将会逐渐减少。环保和节能仍将推动电动车的发展，近年电池电动车的商业化受阻于高昂的价格和短的行驶里程未能满足顾客需要，因此近期混合电动车和燃料电池电动车快速增长。新技术将推动车载能源技术和电气驱动技术的继续发展。电池电动车因受电池储能的限制主要设计为小型车，用于市区交通。混合车将快速增长，关键是优化多种能源获得高性能价格比。长期而言，零排放以及行驶里程可与燃油汽车媲美的燃料电池电动车将变成电动车市场的主流，关键是开发低价格的燃料电池、高效的燃料处理和燃料供应系统。
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