內燃機汽車加一次油可以行駛400~500km，價格比電動汽車便宜，再加上目前充電的各種超級結構(infrastructure)還不完備等，為了減少Cq的排放量，折中結果是混合動力汽車。
混合動力汽車并非是最近的發展產物，早在20世紀60年代就提出來了，它將主動力裝置與儲能裝置結合起來。主動力裝置提供一般的動力需要；負荷平衡裝置則調節汽車的功率波動，當爬坡或加速時供給能量，而剎車時則回收儲存能量。一般的內燃機必須能迅速響應，供給足夠的能量。在快速加速時，常常在80kW以上；而在一般的公路上行駛少于8kW。由于負荷變化和快速響應的要求，降低了內燃機的熱效率。對于混合動力汽車，由于內燃機一直處在優化的水平上運行，因此效率高、排放量低。
由于混合動力汽車能回收剎車所消耗的能量，也可以使用一些響應慢的動力裝置如燃料電池、汽輪機等，缺點在于成本和復雜程度增加。當然，增加的效率要大于儲能及回收的損失。另外，可靠性、元件的壽命和成本問題也必須考慮。通過優化，與傳統的汽車相比，混合動力汽車的行駛里程極有可能達到內燃機汽車的2倍。
對于混合動力汽車用動力鋰電池，如果直接采用類似電動車用的鋰電池，顯然太重，必須小型化，同時輸出功率要求高。從設計角度而言，與電動汽車所用的電池并不完全一樣。為了得到輸出功率大的電池，首先電池內阻應盡可能小，即取決于正、負極材料。在充放電時，界面阻抗、電極副反應應盡可能少。同時為了降低阻抗，電極面積應盡可能大。這樣要求電極向薄膜化方向發展。另外隔膜的厚度、孔的結構及組成、電解質的構成等均對阻抗有一定影響。目前開發的混合動力汽車用單體電池尺寸為直徑50mmx250mm，質量為1.24kg，充電到4.OV時，容量可達22Ah，通常以磷酸鐵鋰電池體系為主。
