Über die Klimabilanz von E-Autos wird viel diskutiert. Grund sind die Batteriepakete, deren Herstellung vergleichsweise energieintensiv ist. Daher verursacht die Produktion eines E-Fahrzeug i. d. R. mehr Emissionen als die eines vergleichbaren konventionellen Verbrennerfahrzeugs. Durch den emissionsarmen Betrieb gleichen Elektroautos dies allerdings schon nach wenigen zehntausend Kilometern aus und weisen dann klare Vorteile gegenüber Verbrennern auf. Dies gilt bereits für die Verwendung des deutschen Strommix (2020 lag der Ökostrom-Anteil bei 46 %). Wird ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energie zum Aufladen des Elektroautos verwendet, erreicht das Elektroauto deutlich früher eine positive Klimabilanz. Zusätzlichen tragen Weiterentwicklungen der Batterietechnologie sowie der Produktionsverfahren dazu, dass sich die Klimabilanz von E-Pkw kontinuierlich verbessert.
Berechnungen des Energiekonzerns E.ON zufolge haben rein batteriebetriebene E-Autos in Deutschland im vergangenen Jahr zwischen 160.000 und 330.000 Tonnen CO2 eingespart. 2021 dürften sich diese Werte verdoppeln. Im Jahr 2030 könnte die Ersparnis bei mehr als 12 Millionen Tonnen CO2 jährlich liegen.