未來二十年鋰電池仍將占據主導地位，但其化學材料可能有所改變將來，驅動鋰離子電池的成本下降和性能提升的四個關鍵因素是：化學材料、電池容量、生產規模和充電速度。

化學材料。電池的性能受兩極化學材料的影響。陰極材料主要包括鋰鎳錳鈷（NMC）、鋰鎳鈷鋁氧化物（NCA）、鋰錳氧化物（LMO）和磷酸鐵鋰（LFP）；陽極材料大多數采用石墨，重型汽車中為增加循環壽命，也會使用鈦酸鋰（LTO）。NMC和NCA技術的主要優點是能量密度更高，主導了輕型電池市場；LFP的能量密度低，但得益于更高的循環壽命和安全性能，它成為重型電動汽車（即客車）采用的主要化學物質。化學材料對電池成本有著較大的影響，采用不同化學材料的電池，其價格差距最大可達到20%。

電池容量與尺寸。電動汽車電池容量差異很大，在中國最為暢銷的三款小型電動汽車的電池容量為18.3~23千瓦時；歐洲和北美的中型汽車電池容量在23~60千瓦時；大型汽車的電池容量在75~100千瓦時之間。電池容量越大、成本越低。據估計，一個70千瓦時電池的單位能量成本比30千瓦時電池低25%。

生產規模。擴大生產規模以實現規模經濟是另一個重要因素。目前典型的工廠產能范圍大約為0.5~8吉瓦時/年，大多數工廠的產能約為3吉瓦時/年。按照單輛電動汽車20~75千瓦時的典型容量進行測算，單個工廠的產能相當于每年可以生產6000~40萬個電池組。目前，德國、美國、中國、印度等地正在新建一批產能更大的電池工廠，其中包括特斯拉年產能達到35吉瓦時的超級工廠。

充電速度。當前技術可以實現在40~60分鐘內充電80%。這一訴求增加了電池設計的復雜性，比如降低電極的厚度，這會增加電池的成本；降低電池的能量密度，從而縮短了電池的壽命。美國能源部的一項分析表明，改變電池設計以適應400千瓦的充電將使電池成本增加近一倍。