电动汽车最大的发展瓶颈来源于电池技术，因为电动汽车普遍存在充电时间长、行驶距离短等致命缺点，不过这些致命缺点正在被攻克。
一个叫TeslaMotors的公司最新泄漏的专利显示，其已经在汽车电池领域获得重大突破，据悉，该专利描述了此电池组由锂离子和金属空气电池(lithium-ionandmetal-air)组成，充一次电可以让汽车行驶距离达400英里(约合650公里)。而英文字母E代表经济性，特斯拉ModelE被寄予了铺平电动汽车大规模应用道路的厚望，预计这款电动汽车的售价为3万美元，续航里程将达200英里。
业内人士表示，电动汽车要成为真正的主流产品，电池技术要取得巨大飞跃。目前仍未跨过续航里程短、充电时间长、电池成本高三座大山，这意味着电动汽车不能平民化。特斯拉未来计划推出的ModelE正是一款针对普罗大众的电动汽车产品。因此，特斯拉要将电池成本压缩到比现在更低的水平。
另外，特斯拉汽车公司于2010年十二月八日提出了电动汽车增程混合动力锂电池组系统的专利申请，2013年六月二十五日美国专利局审核通过。这套混合动力总成不会配有汽油发动机，该专利所指的混合动力系统实际上是从电到电，使用两种类型的电池，从理论上讲能够给予电动汽车更长的续航里程。
有业内人士指出，特斯拉的专利无非是一个混合动力锂电池，类似沃蓝达的电池，可满足日常驾驶(通常不超过40英里)，每天要充电。根据驾驶习惯统计，增程电池很少被使用，因此可以是循环寿命很低的化学成分。而且增程电池不一定必须由金属空气构成，可以是任何能量密度高、循环寿命低、成本低的化学成分。因此，特斯拉的增程混合动力锂电池组系统只是一个延伸的理念，该理念是否可取，还需看特斯拉ModelE电动汽车的表现。
据介绍，特斯拉的增程混合动力锂电池组系统包含标准的锂离子电池组、控制器和常规电动机。复杂的是，还另配有一个金属空气化学电池组。锂离子电池组直接给车供电，金属空气电池组为锂离子电池组供应电能。在特斯拉的专利设计中，金属空气电池组基本上取代了增程式内燃机。金属空气电池能量密度高，能储存更多的电能，理论上可以起到增程的用途，但其功率密度相对较低。
据悉，特斯拉所使用的高能量密度电池有一个巨大的缺点，即循环寿命低(500次循环周期)，一个周期被含义为电池额定千瓦时的完整放电循环过程。而沃蓝达(Volt)利用了额定功率的65%，每次完全放电使用了0.65生命周期。也就是说，特斯拉利用的电池额定功率接近90%，以85千瓦时版ModelS为例，其单次充电续航里程为300公里，每次完全放电使用了0.9生命周期;行驶到10万英里时，电池会放电333次;放电深度(DOD)达到90%，相当于300次循环，可轻易达到500次的循环周期。而沃蓝达单次充电的续航里程仅为38英里，行驶到10万英里时，电池循环周期必须达到1710次，比特斯拉高出很多。
