单从使用角度而言，石墨烯电池完全能胜任锂离子电池在电动汽车中所起的用途，它有着更大的存储容量以及更快的充电速度，并且在高温下也比锂离子电池更为耐用。因此，石墨烯电池作为电动汽车电池是毫无问题的。
虽然在诸多理论性能方面石墨烯电池相比锂离子电池更为出色，但各种因素的限制，它依然无法取代锂离子电池于电动汽车的地位。
首先石墨烯电池的造价极为高昂，作为原材料的高导电石墨烯目前1克售价高达600元，被称作黑金子的石墨烯电池多应用在航天以及移动设备等领域，亲民的电动汽车只能对其望而兴叹。其次，石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟，目前仅处于实验室阶段的它无法达到量产的地步，石墨烯电池投入电动汽车市场在中短时间内很难实现。
另外相比于石墨烯电池，作为电池发展结晶的锂离子电池依旧有着诸多的优势，不论是市场还是技术都更为完善，石墨烯电池更可能以一种全新的技术融入锂离子电池中，推动电池革命的进程。
而石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。石墨烯已经不是什么新鲜概念了，国内外众专家学者搞了很多年，虽然有一些振奋人心的实验现象和成果，然而也仅仅是在实验室里的理论探究阶段，其制造加工、应用效能等方面都问题重重。因此，石墨烯电池现在还不能满足量产的条件，因此暂时无法取代锂离子电池。
