החומרים העיקריים המשמשים ברכיבים של רכבי אנרגיה חדשים משתנים בהתאם לתפקודם ולמערכת שלהם. רכיבי הליבה כוללים מספר תחומים, כולל סוללות, מנועים, בקרות אלקטרוניות ומרכבי רכב קלים.
סוללות הן מרכיב ליבה של רכבי אנרגיה חדשים, ומערכות החומר שלהם מורכבות, כולל:
חומרי אלקטרודה חיוביים: בעיקר ליתיום ניקל מנגן תחמוצת קובלט (NCM) וליתיום ברזל פוספט (LFP). לראשון יש צפיפות אנרגיה גבוהה, בעוד שהאחרון מציע יתרונות משמעותיים בבטיחות ובעלות.
חומרי אלקטרודה שליליים: החומר המיינסטרים הוא גרפיט מלאכותי. חומרי סיליקון-מרוכבים מפחמן נמצאים בפיתוח כטכנולוגיית-הדור הבא לשיפור הקיבולת.
אלקטרוליט ומפריד: האלקטרוליט הוא ממס אורגני המכיל מלחי ליתיום. מפרידים הם לרוב מפרידי פוליאולפינים רטובים-, כאשר חלקם משתמשים בסרטים מצופים כדי לשפר את הבטיחות.
קולטי זרם ואריזה: רדיד נחושת משמש לקולט זרם האלקטרודה השלילי, ורדיד אלומיניום לקולט זרם האלקטרודה החיובי. תאי פאוץ' משתמשים בסרט-אלומיניום לאריזה.
חומרי מעטפת: בשימוש נפוץ הם סגסוגת אלומיניום (קל משקל, מוליכות תרמית טובה), פלדה (חוזק גבוה) או פלסטיק PCABS מעכב-בעירה (משפר את הבטיחות).

