Les motorisations électriques peuvent être déclinées à tous les niveaux de puissance nécessaires pour les véhicules. En augmentant les vitesses de rotation des machines électriques, celles-ci peuvent être très compactes. Le rendement de ces machines est très élevé, 90 à 95 % sur une très large plage de variation de puissance.
Les véhicules électriques présentent la particularité d'un très bon rendement en dessous de 90 km/h et en circulation urbaine du fait des rendements des batteries et de la motorisation principalement, et de la récupération au freinage. C'est au contraire le domaine d'utilisation où les moteurs des véhicules thermiques ont des faibles rendements.
Les véhicules hybrides cherchent à combiner une partie des avantages de la traction électrique avec un moteur thermique. Parmi eux, on peut plus particulièrement citer l'hybride série à dérivation de puissance (de type Toyota Prius). L'association d'un train épicycloïdal et d'une génératrice qui prélève de la puissance sur l'un des deux arbres de celui-ci, puissance qui est directement converti en couple sur l'arbre de sortie par le moteur électrique, permet de réaliser une transmission continûment variable (CVT). Avec cette transmission continûment variable, le moteur à essence est alors toujours utilisé à forte charge (fort couple) au régime le plus bas possible permettant de générer la puissance demandée par le roulage. Par contre, il n'y a alors aucune réserve de puissance, ce qui est dangereux. La batterie de puissance de l'hybride a pour première fonction d'apporter 20 kW de puissance instantanément, le temps que le moteur thermique et la transmission continûment variable puissent se positionner sur le nouveau besoin de puissance. Outre l'appoint de puissance en transitoire, la batterie supporte des fonctions annexes comme, par exemple, procurer un peu de roulage en tout électrique, ou récupérer un très faible niveau d'énergie au freinage et en descente, ou encore assurer le roulage à basse vitesse en alternant roulage en électrique moteur arrêté et roulage avec le moteur thermique avec recharge de la batterie. En roulage continu, la batterie n'est pas sollicitée.
La batterie d'un véhicule hybride à dérivation de puissance est ici utilisée sur une faible plage de variation d'état de charge (20 % sur la Prius II) avec principalement des cycles de 5 %. Cela permet une durée de vie élevée (garantie de 8 ans) et un coût d'usage...
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