Le rendement d'un moteur classique thermique est de l'ordre de 25-30%. Le rendement d’un moteur thermique dépend principalement des pertes de chaleur par conduction entre les gaz brûlés et la paroi de la chambre à combustion. Un bon rendement est plus facile à obtenir si le moteur a une grosse cylindrée; en effet, si le moteur est petit, la chaleur est proche des parois, qui vont donc se réchauffer plus vite que pour une cylindrée supérieure.
Une grande partie de l'énergie de l'essence est perdue sous forme de chaleur (dissipée par le radiateur) et par la non condensation de la vapeur d'eau qui sort part le pot d'échappement. Ainsi, près de 70% de l'énergie est perdue de cette façon.
Quant aux moteurs électriques, ceux fonctionnant à courant continu ont un rendement d'environ 80-85%. Pour certains synchrones, on peut atteindre des rendements supérieurs à 95%.
Quelle distance faut-il parcourir avec une voiture qui consomme 8 litres aux 100 ? (Sachant que le pouvoir calorifique moyen de l’essence est de 47,3 MJ/kg pour une densité de 0.75.)
Pour 1kWh, soit 3.6 MJ il faut consommer : 3.6/47.3 = 0.076 kg d’essence soit 0.1 litre, avec lesquels ont peut parcourir 0.1 × 100/8 = 1.25 km. Le rendement d’un moteur à essence de voiture est 35 %. Les frottements mécaniques (boîıte, essieux, roulements) prennent 20 %, les accessoires électriques consomment 20 %. Au total, seuls 60 % des 35 %, soit 21% de la puissance du moteur, arrivent aux roues.
Avec un moteur électrique de rendement proche de 95% on aurait 57% de la puissance du moteur arrivant aux roues et on pourrait parcourir trois fois plus de distance avec 1kWh.