電池驅動的電動汽車具有相當高的效率。電池的效率在90%左右(大部分電池會產生壹些熱量或者需要加熱)，電機/逆變器的效率在80%左右。這給出了大約72%的總效率。
但這還不是全部。用來驅動汽車的電必須在某個地方產生。如果在使用燃燒過程而不是核能、水電、太陽能或風能的發電廠中生產，發電廠所需的燃料中只有大約40%轉化為電能。在汽車充電過程中，需要將交流(AC)電轉換成直流(DC)電。這壹過程的效率約為90%。
所以如果從整個周期來看，電動汽車的效率是汽車的72%，動力裝置的40%，汽車充電的90%。這給出了26%的總效率。根據所使用的動力裝置的類型，總效率有很大的不同。舉個例子，如果汽車的電是水電廠發的，基本上是免費的(我們不燒任何燃料發電)，電動汽車的效率在65%左右。
科學家們正在研究和改進設計，以繼續提高燃料電池的效率。壹種方法是將燃料電池與電池驅動的車輛結合起來。福特汽車公司和Airstream正在開發壹款由混合燃料電池傳動系統驅動的概念車，名為HySeries Drive。福特聲稱該車的燃油經濟性相當於每加侖41英裏。車輛使用鋰電池為汽車提供動力，而燃料電池為電池充電。
燃料電池汽車可能與依賴非燃料發電廠的電池驅動汽車壹樣高效。但是可能很難以壹種實用且負擔得起的方式實現這種潛力。在下壹節中，我們將討論實現燃料電池能源系統的壹些挑戰。