Sustavi za skladištenje energije (baterije) su neophodni za električna vozila kao što su hibridni automobili, plug-in hibridni automobili i svi električni automobili općenito. Skladištenje energije predstavlja glavni razlog sporog razvoja električnih automobila. Početkom razvoja električnih automobila koristile su se olovne baterije, ali su se zbog relativno loših karakteristika takvih baterija, na tržištu pojavile nove baterije zasnovane na litiju.
Litij-ionske baterije se trenutno najviše koriste u većini prijenosnih električnih uređaja kao što su mobilni telefoni i prijenosna računala upravo zbog njihovog povoljnog omjera visoke energije po jedinici mase u odnosu na druge sustave skladištenja energije. Isto tako imaju veliki omjer snage po težini i dobre visoko temperaturne performanse. Većina uređaja s litij-ionskim baterijama mogu biti reciklirani. Većina današnjih plug-in hibridnih automobila i električnih automobila koriste litij-ionske baterije. Daljnja istraživanja sve više dovode do smanjenja troškova takvih baterija i produženja vijeka trajanja.
Nikal-metal hidridne (NiMH) baterije imaju puno duži vijek trajanja od ostalih tipova baterija i vrlo su sigurne za korištenje te se puno brže pune od ostalih. Te baterije su uspješno korištene u svim električnim vozilima i u širokoj su upotrebi što se tiče hibridnih automobila. Glavni nedostatak ovih baterija je njihova cijena te gubici topline, tj., nedostatna efikasnost te isto tako vrlo slabi rezultati pri niskim temperaturama.