1.1.4 现代电动汽车
现代电动汽车是指主要以动力电池或超级电容为能量源、全部或部分由电机驱动的汽车，通常有纯电动汽车、插电式混合动力（增程式）电动汽车和燃料电池电动汽车等。
现代电动汽车横跨机械、电力、化工、信息、材料、交通等多个行业，融合了电化学、电力电子技术、控制工程、通信技术等多学科理论与技术，是一个多学科、跨领域、复杂的技术产品。
2011年，由特斯拉（Tesla）汽车公司制造的全尺寸高性能纯电动轿车Tesla Model S正式进入量产阶段。2021年，特斯拉全球销售量达到93.62万辆，是现代纯电动汽车的典型代表。
2011年12月，丰田汽车公司推出了第三代插电式的普锐斯，在200V电源下，充电时间为100min，在纯电动模式下能行驶20km，最高车速为100km/h；在混动模式下，汽油机将起动以提供额外动力。其百公里加速时间为11.4s，百公里油耗仅为2.2L。
2013年2月，世界上第一辆量产版氢燃料电池电动汽车iX35在现代汽车韩国蔚山工厂正式下线。该车采用了100kW的燃料电池堆为一台功率为100kW的电机提供能量，电机可提供的峰值转矩达到了300N·m，百公里加速时间为12.5s，最高车速可达151km/h，续驶里程达594km。储氢罐中可存放5.6kg氢气，即每千克氢燃料可支持汽车行驶106km。
由于电池、电机、电控及其他重要技术的发展，使得现代电动汽车技术发展取得了很大进步，在整车的动力性、续驶里程等方面都完胜早期的电动汽车。现在电动汽车各方面的性能已基本能够满足人们的日常需求，销量迅速增长。
汽车能源发展历经燃煤（wC:90%～98%）、石油（wC:83%～87%，wH:11%～14%）、天然气（wC:75%，wH:25%），发展到现在提倡的新型能源——氢燃料（wH:100%），整体上体现出汽车燃料“脱碳加氢”的过程，如图1-2所示。
图1-2 汽车能源的“脱碳”发展历程
目前，新能源汽车是世界各国研究的方向，逐步地在进行能源的“脱碳加氢”。中、欧、美、日、韩、澳、俄等国家和地区均制定了氢能路线图，积极推进氢能产业技术研发和产业化布局。国际氢能委员会预计：到2050年，氢能将承担全球18%的能源终端需求，氢能的利用可贡献全球CO2减排的20%，创造超过2.5万亿美元的市场价值，成为与汽油、柴油并列的终端能源体系消费主体，届时燃料电池汽车将占据全球汽车销量的20%～25%。
从全球来看，主要汽车生产和消费国都在积极推进汽车电动化全面发展。美国计划加快零排放公交客车和乘用车的生产和销售，并增加充电站数量，其中包括1000亿美元的消费补贴资金。日本、韩国和欧盟也都非常重视电动汽车的发展。跨国汽车企业也在积极布局和推广新能源汽车。比如在美国，通用汽车计划在电动汽车上投资270亿美元，到2025年前推出30款新车型，2035年前实现所有乘用车“零排放”，停止生产内燃机汽车。
福特汽车计划将2026年作为内燃机到纯电动化的过渡的临界点，届时欧洲福特所有乘用车都将提供纯电动或插电式混合动力车型，从2030年起在欧洲的所有车型将完全实现电动化。
在日本，2021年4月23日，本田汽车发布了其电动化产品的发展规划。计划到2030年，电动汽车和氢燃料电池电动汽车将占市场销量的40%，2035年达到80%，2040年前将电动汽车和燃料电池汽车车型的销售比例提高至100%，至2050年实现零碳排目标。
2020年，丰田电气化车辆的全球销量约为195万辆，占丰田整体销量的23%。同时，丰田计划到2025年实现全球每年销售约550万辆电气化汽车的目标，其中纯电动和燃料电池车型规模达到100万辆以上。
日产汽车的目标是：到2030年初期实现核心市场（日本、中国、美国和欧洲）新车型100%的电动化，到2050年整个集团的企业运营和产品生命周期实现碳中和。
从日本车企制定全面电气化时间表来看，日本计划在未来15年内淘汰燃油车，到2035年，电动车（包括混动、燃料电池汽车）将替代燃油车。
在欧洲，大众汽车集团未来5年将在电动化与混动化领域投资460亿美元。到2030年，希望将欧洲市场中纯电动车型的占比提升至60%，在中国和美国两大市场，纯电动车型占比均超过50%，2050年前通过产品全生命周期的碳减排实现碳中和。大众汽车未来业务重心将逐步转向电动车，不再继续研发新型内燃机，但并未透露结束内燃机生产的具体时间表。
梅赛德斯-奔驰计划在2025年实现全部销量的25%以上为纯电动车型，至2030年插电式混合动力及纯电车型将占全球销量的50%以上。按照“2039愿景”，梅赛德斯-奔驰计划在2039年前实现乘用车新车型阵容的碳中和。届时，梅赛德斯-奔驰计划停止销售传统内燃机乘用车，旗下所有乘用车实现碳中和。
宝马集团的目标是：到2023年将在约90%的细分市场中为每一条产品线提供至少一款纯电动车型，2025年纯电动车销量将为2020年的10倍以上。到2025年底预计完成全球第200万辆纯电动车的交付，到2030年单车二氧化碳排放量相较2019年至少降低1/3。
汽车面世100多年来，内燃机动力系统始终是研发的核心。但近年来，越来越多国家宣称禁售内燃机汽车。比如，挪威计划2025年开始实施，印度、荷兰和英国将在2030年跟进，德国计划在2050年执行禁令，美国加州决定在2035年后完全禁止销售内燃机汽车。一些汽车厂商也宣布将停止对内燃机汽车的进一步研发，比如通用、福特、梅赛德斯-奔驰、宝马子品牌Mini、捷豹、宾利等。
不过，对于新能源汽车业内也有人质疑，比如动力电池在生产和回收过程有大量碳排放，纯电动汽车节能减排是伪命题。根据欧洲车企全生命周期评估方法，生产一辆电动汽车并不比生产燃油车碳排放少，因为汽车企业碳中和需要解决电动车从供应链、电池组、生产与物流、使用阶段到报废回收全生命周期的碳问题。