新能源汽车电池主要分为以下几种类型：三元材料锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、镍氢电池、氢燃料电池等。对于新能源汽车来讲，最核心的就是电池，它占据了整车成本的40%~60%。
磷酸锂铁电池是使用磷酸锂铁作为正极材料的锂离子电池。
优点：在目前用于汽车的锂电池中，稳定性是最好的。
缺点：与三元锂电池和钴酸锂电池相比，能量密度仍有很大差距。另外，当温度低于-5℃时，充电效率降低。并且在温度过低的情况下，会影响电池的容量。使用磷酸铁锂电池的车辆不适合在北方行驶，尤其是在东北和其他极冷地区，因为冬季温度过低，这会影响磷酸铁锂电池的使用寿命。
代表车型有：比亚迪秦、唐等。
钴酸锂电池是电子产品中相对常见的电池。它通常用于笔记本电脑电池并用作电池。
优势：成熟的生产技术，高能量比，约为磷酸铁锂电池的两倍。
缺点：在高温条件下，其稳定性比镍钴锰锂电池和磷酸铁锂电池稍差。
代表车型有特斯拉MODEL S。
镍氢电池是20世纪80年代末在镍镉电池的基础上发展起来的新产品，由氢离子和金属镍合成。
优点：电池具有较大的能量储备，重量更轻，使用寿命更长，并且对环境没有污染。
缺点：制造成本太高，并且性能比“锂电池”差。
代表性车型有丰田普锐斯，雪佛兰马里布等。
燃料电池是理想的“内燃机替代者”。氢气是燃料电池主要燃料，从燃料安全性上看，氢气无毒无害，反应物为水，无毒无害，绿色清洁。氢气密度小，高压氢气泄漏燃烧时形成向上火炬，不向周围扩散。因此氢气安全性是高于天然气和石油等化石燃料。从性能上看，燃料电池能量转化效率为50-70%，功率密度约3kW/L，柴油机功率密度约1.3kW/L，是理想的“内燃机替代者”。燃料电池的能量密度可达500Wh/kg，循环寿命4000 次以上，性能优于锂电池。
优点：能量密度非常高;充氢时间短，现在高压充气日本的氢燃料电池只需5分钟，充气可以跑500公里。
缺点：氢气的安全使用；储存运输费用高；技术未产业化，未被市场验证;不能并网充电。2021，已有2款氢动力汽车在某些市场公开上市。例如，丰田Mirai和现代Nexo，但市场化失败。目前氢燃料电池重点应用发展在商用车领域。
目前，国内外的汽车厂家也在积极攻克固态电池技术难题，包括蔚来、宁德时代等一些厂家都在积极研发固态电池。而在2023年2月的时候，日产欧洲研发高级副总裁David Moss表示，日产已经成功开发出全固态电池。
此前，宁德时代也发布了一款名为“凝聚态电池”的全新产品，能够达到500Wh/kg能量密度，这几乎是当前三元锂电池能量密度的1.5倍。但并不是传统意义上的半固态电池，是一种新形态电池。
目前大多数液态电池的续航里程都只有400km到600km之间，固态电池的续航里程能够轻松突破1000km，充电速度相比于液态电池快3倍以上。
如果固态电池在新能源汽车上大规模应用开来，那将会极大加速新能源汽车的发展。
石墨烯电池也称为黑金：它是通过在锂电池中添加石墨烯而开发的一种新能源电池。石墨烯电池通常用于航空航天和其他方面。
