Xe điện cũng phát thải CO2, nhưng không phải trong quá trình sử dụng, mà là khi sản xuất điện - đây là lý do mà nhiều ý kiến cho rằng dòng xe này không hoàn toàn sạch thuần khiết. Thậm chí, chủ tịch Toyota từng gay gắt cho rằng xe điện đang bị thổi phồng quá mức.
Trên thực tế các loại xe điện hóa gồm Hybrid (HEV), Plug-in Hybrid (PHEV) vẫn thải CO2 cả khi sử dụng (vì vẫn có động cơ đốt trong) và có thể khi sản xuất điện, tùy thuộc cách tạo ra điện. Trong khi xe thuần điện chỉ có thể tạo ra CO2 trong quá trình sản xuất, không thải ra khi sử dụng.
Tùy thuộc vào nguồn tạo ra điện là thủy điện, phong điện hay nhiệt điện, điện hạt nhân... mà lượng tạo ra CO2 sẽ khác nhau. Nếu thủy điện thì mức CO2 gần như bằng 0, trong khi nhiệt điện lại quá nhiều CO2.
Nghiên cứu của Bloomberg NEF tại Thái Lan cho thấy, xe điện tạo ra lượng CO2 bằng 60% so với một chiếc xe xăng tương đương. Nguồn CO2 này hoàn toàn đến từ sản xuất, bởi Thái Lan tạo ra điện chủ yếu từ khí gas tự nhiên. Trong khi xe động cơ đốt trong tạo ra CO2 theo tỷ lệ 80/20 giữa sử dụng và sản xuất.
Ví dụ: nếu một chiếc xe xăng tạo ra 100 g CO2/km 80 g từ sử dụng còn 20 g từ sản xuất xăng. Trong khi một mẫu xe điện tương ứng chỉ tạo ra 60 g CO2 từ sử dụng. Như vậy, xe điện vẫn sạch hơn xe xăng đáng kể.
Nếu tại Việt Nam, xe điện sẽ sạch hơn đáng kể vì nguồn tạo ra điện có thể thải CO2 thấp hơn. Cụ thể như bảng dưới đây, trong đó than đá, dầu mỏ, khí gas tự nhiên là những nguồn tạo ra điện đồng thời tạo ra CO2, còn lại hạt nhân, thủy điện, năng lượng tái tạo và các nguồn khác không tạo CO2.
Với các nước có nguồn sản xuất điện sạch như Na Uy, tới 95% năng lượng điện đến từ thủy điện thì lượng phát thải CO2 còn thấp hơn nữa. Tương lai về các mẫu xe điện đang dần trở nên rõ rệt khi có càng nhiều hãng xe tham gia vào việc sản xuất và nghiên cứu xe điện. Người dùng thường không quá quan tâm tới lượng phát thải CO2 trong sản xuất, mà nhận ra ngay khi sử dụng sẽ giúp nơi xe lưu hành ít ô nhiễm hơn.
Đối với các nhà sản xuất xe điện việc tạo và duy trì nguồn năng lượng điện sẽ quan trọng không kém việc xây dựng hạ tầng trạm sạc. Cũng giống như nhiên liệu đốt trong, việc đảm bảo an toàn nguồn cung ứng năng lượng cũng là vấn đề rất được lưu tâm, từ góc độ quản lý vĩ mô chứ không chỉ câu chuyện kinh doanh của các hãng.
