Der einfachste Elektrochemische Energiespeicher besteht aus einer Anode und einer Kathode, die sich in einem Elektrolyt befinden. Als Elektrolyt werden elektrisch Leitende Flüssigkeiten oder Feststoffe verwendet. Einer der bekanntesten elektrochemischen Energiespeicher ist die Bleibatterie. Bei ihr wird als Elektrolyt Schwefelsäure an der Kathode und Blei an der Anode verwendet. Durch das Anlegen einer Spannung zwischen Kathode und Anode bildet sich an der Anode eine Schicht Bleioxid. Wenn man nun die Spannungsquelle abklemmt, ist eine Spannung messbar. Somit kann diese gespeicherte elektrische Energie verwendet werden. Blei Akkumulatoren sind die am Kostengünstigsten zu produzierenden Akkumulatoren. Jedoch besitzen sie im Gegensatz zu anderen Arten von Akkumulatoren die geringste Energiedichte von nur 25-30 Wh/kg. Ferner sind sie sehr Empfindlich gegenüber Tiefentladung, welche sie unbrauchbar machen würde. Bei Nickel-Eisen-, Nickel-Cadmium- und Nickel-Hydrid-Akkumulatoren liegt die Energiedichte schon bei 40-60 Wh/kg. Diese besitzen außerdem die Möglichkeit der Schnellladung, die es möglich macht den Akku innerhalb von zwanzig Minuten zu 80% aufzuladen. Zink-Brom-Akkumulatoren besitzen eine Energiedichte von ca. 85 Wh/kg. Diese Art des Akkumulators ist äußerst robust gegenüber der Tiefentladung. Außerdem entlädt sich der Akku nicht im abgeschalteten Zustand. Bei Lithium-Akkumulatoren steigert sich die Energiedichte sogar auf einen Wert von 100 Wh/kg. Dieser Wert wird allerdings noch von dem Natrium-Schwefel-Akkumulator überschritten, welcher einen Spitzenwert von über 120 Wh/kg erreichen kann. Dieser Akkumulator hat aber einen entscheidenden Nachteil, denn er muss in einem Temperaturbereich von 300°C bis 350°C gelagert werden um betriebsbereit zu sein. Daher kommt auch der Name Hochtemperatur-Batterie. Im Bezug auf die Lebensdauer der Akkus schneidet der Blei Akkumulator mit einer Laufleistung von ca. 60.000 km ab. Der Natrium-Schwefel-Akkumulator hat hingegen eine Laufleistung von ca. 200 000 Km. Eine weitere Steigerung der Energiedichten ist in absehbarer Zukunft nicht zu erwarten. Der nächste Schritt wäre der zur Brennstoffzelle, die wesentlich höhere Werte erzielen kann.
'''4.2 === Brennstoffzelle'''===
Brennstoffzellen haben eine der höchsten Energiedichten der chemischen Energiespeicher. Die Brennstoffzelle nutzt das Prinzip der umgekehrten Elektrolyse. In ihr befinden sich zwei Elektroden, in deren Mitte sich eine Elektrolytmembran befindet. Bei der Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle wird an der Anode Wasserstoff zugeführt und an der Kathode Sauerstoff in Form von Luft. Der Wasserstoff versucht nun eine Verbindung mit dem Sauerstoff einzugehen, kann dieses aber nur teilweise durchführen, da die mit einem Katalysator beschichtete Elektrolytmembran ausschließlich die positiv geladenen Protonen durchlässt.
Brennstoffzellen haben eine Energiedichte von 500 Wh/kg, womit sie eine Fahrstrecke von fast 500 km pro Tankladung zurücklegen können. Somit hat das Elektroauto mit Brennstoffzelle keinen Nachteil in punkto Langstreckenbewältigung.
'''4.3 === Solarzellen'''===
Das Prinzip der unerschöpflichen Energiegewinnung aus Sonnenstrahlen ist schon seit 1839 bekannt. Oft wird eine Verbindung zwischen Energiespeichern und Energiegewinnung aus Sonnenstrahlen eingegangen. Da man um ein durchschnittlich motorisiertes Elektroauto antreiben zu können, mindestens eine Solarfläche von 100 m² benötigen würde, aber nur etwa 3-4 m² zur Verfügung stehen, kommt diese Energiegewinnung nicht in Frage. Man müsste ein deutlich untermotorisiertes Fahrzeug konstruieren, das keinerlei Komfort und Mobilität liefert. Außerdem würde eine längere Nachtfahrt zum zwangsläufigen Mobilitätseinbruch führen.
'''4=== Elektrostatische Energiespeicher === Unter elektrostatischen Energiespeichern versteht man Bauelemente, die in der Lage sind elektrische Ladung bzw. Energie über einen bestimmten Zeitraum zu speichern.4 Elektrostatische Ein Kondensator ist ein elektrostatischer Energiespeicher'''. Im einfachsten Fall besteht er aus zwei Elektroden, zwischen denen sich ein Dielektrikum befindet. Wenn eine Spannung an die Kontakte des Kondensators angelegt wird so fließt kurzzeitig ein großer Strom, der die eine Elektrode positiv lädt, und die andere negativ. Der Strom nimmt im Zeitverlauf zunehmend ab. Wenn die Spannungsquelle abgeschlossen wird bleibt die gespeicherte Ladung erhalten. Ein normaler Kondensator mit einer Kapazität von einem Farad (was einen Energieerhalt von 26450 Ws entspricht) kann lediglich kurzfristig kleine Energiemengen abgeben. Die gespeicherte Energiemenge ist proportional zur Kapazität, welche direkt mit der Oberfläche des Kondensators zusammenhängt. Durch ihre geringen Speicherkapazitäten sind sie in der Fahrzeugtechnik nicht verwendbar.
Unter Elektrostatischen Energiespeichern versteht man Bauelemente, die in der Lage sind elektrische Ladung bzw. Energie über einen bestimmten Zeitraum zu speichern. Ein Kondensator ist ein elektrostatischer Energiespeicher. Im einfachsten Fall besteht er aus zwei Elektroden, zwischen denen sich ein Dielektrikum befindet. Wenn eine Spannung an die Kontakte des Kondensators angelegt wird so fließt kurzzeitig ein großer Strom, der die eine Elektrode positiv lädt, und die andere negativ. Der Strom nimmt im Zeitverlauf zunehmend ab. Wenn die Spannungsquelle abgeschlossen wird bleibt die gespeicherte Ladung erhalten. Ein normaler Kondensator mit einer Kapazität von einem Farad (was einen Energieerhalt von 26450 Ws entspricht) kann lediglich kurzfristig kleine Energiemengen abgeben. Die gespeicherte Energiemenge ist proportional zur Kapazität, welche direkt mit der Oberfläche des Kondensators zusammenhängt. Durch ihre geringen Speicherkapazitäten sind sie in der Fahrzeugtechnik nicht verwendbar.
Die elektrostatischen Energiespeicher haben dennoch große Fortschritte gemacht, wobei das so genannte UltraCap entstanden ist. Es hat eine Doppelschichtstruktur, wodurch sich Kapazitäten von mehreren Tausend Farad erzielen lassen. Durch die Verwendung von Aktivkohlefasern im Submikrobereich, die mit nicht Wässrigen Elektrolyten aufgeschäumt sind, lassen sich Flächen von zwei Quadratmetern auf einigen Kubikmillimetern unterbringen. So werden Energiedichten von über 2 Wh/kg erreicht. Dies ist im Vergleich zu Elektrochemischen Energiespeichern sehr gering, doch lassen sich UltraCaps innerhalb von wenigen Sekunden laden.
Die Verwendung von UltraCaps in der Elektrisch betriebenen Fahrzeugtechnik lässt sich nur schwer realisieren, weil durch die geringen Reichweiten von ca. 40 km, die Kondensatoren auf der Strecke geladen werden müssten. Dies wäre theoretisch durch Schleifkontakte in der Fahrbahnoberfläche möglich, da sich das UltraCap beim Überfahren der Kontakte laden würde. Dennoch wäre damit ein großes Sicherheitsrisiko verbunden.
