目前電動自行車使用的電池品種不少。除了使用量最大的閥控密封式鉛酸蓄電池以外，還有鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池、聚合物鋰電池、鋅空電池、燃料電池等等。

其中，以鉛酸蓄電池為數量最多。鉛酸蓄電池的價格最低，也最常用，中國是全世界鉛酸蓄電池最大的生產國。其含污染的成分比較少，可回收性好。缺點是比容小。也就是說，在同樣的容量下，電池重量和體積都大。目前的鉛酸蓄電池基本上是由浮充類型的電池發展而來的。浮充電池不適應快速充電和大電流放電，雖然技術人員的花費了大量的心血進行了卓有成效的改進，可以進入實用了，但是其壽命還是非常不理想的。

鎳氫電池的比容比鉛酸蓄電池好很多，單體電池的壽命也比較好，其大電流充放電特性也比鉛酸蓄電池好。問題是鎳氫電池串連電池組的管理問題比較多，一旦發生過充電以后，就會形成單體電池隔板熔化的問題，導致整組電池迅速失效。所以，國產的鎳氫電池的關鍵技術問題還是充電器和電池管理系統的問題，而這個問題還沒有引起各個電池制造商和車廠足夠的重視。所以，鎳氫電池的發展收到很的制約。

鎳鎘電池的大電流大電流特性比鎳氫電池好，其抗過充電特性也比鎳氫電池好，中國又是世界上鎳鎘電池的生產大國。一些人提出鎘污染的問題，中國現在還在大量的向歐洲出口鎳鎘電池及其應用產品，歐洲到2006年才開始限制。據中央電視臺播放的消息，神州五號還是采用鎳鎘電池的。這是其相對比較高的可靠性的優點使該品種電池還在應用與宇航設備上。這樣，電動自行車方面過早的使鎳鎘電池退出應用是否有一些過激。而鎳鎘電池的成本和充電器的成本都明顯低于鎳氫電池，只要回收處理好了，還是應該保留這個電池品種的。

鋰離子電池的比容要好于鎳氫電池，對于同樣容量的鉛酸蓄電池來說，鋰離子電池的重量相當于一臺筆記本電腦，這樣老弱婦孺就都可以使用了。其壽命也可以比鎳氫電池做得好。目前的手機電池基本上都是采用這種電池。鋰電池的內阻相對比較大，在電動自行車上使用會出現電池即將完全放電的時候感覺車的動力不足。鋰離子電池更主要的問題是在過充電和過放電狀態電池會發生爆炸，手機電池都是使用的單體電池，再經過良好的保護電路來配合使用，基本上杜絕了電池爆炸的問題。而在電動自行車上使用，必須要使用串連電池組，而串連電池組的保護電路的復雜程度遠遠超過單體電池的保護電路，其材料成本也大大增加。目前一個良好的鋰電池保護電路的成本與鋰電池的成本接近電池本身的價格。而聚合物鋰電池的爆炸殺傷力低于鋰離子電池，但是，也存在著爆炸和燃燒的可能性。這也是與鋰離子電池一樣需要解決問題的。

鋅空電池以其比容大、污染小而著稱于世。電池采用換電的方法，更新電池鋅板。更換一次鋅板可以使用160公里到220公里。上海已經在全國率先垂范的開展了鋅空電池在電動自行車方面的應用，在全市設立了數十個換電網點，開創了鋅空電池在電動自行車方面應用的先河。其局限性是：暫時還無法在上海以外的地方開展應用試驗，同時其使用成本也是鉛酸蓄電池的數倍。如果，再進一步擴大其應用范圍，有進一步降低使用成本的可能性。