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现在，电池-电机动能回收系统，即油电混合动力系统在民用车领域已发展到百花齐放的地步，从丰田的HSD、本田的IMA，到宝马、前戴-克、通用合作开发的双模式混合动力、再到斯太尔和西门子携手研发的HYSUV。虽然基础原理相同，但具体技术方案和实际效果却存在很大的差异。
考虑到F1赛车对重量和体积的“高敏感”性，预计多数车队在KERS引入初期，会选择采用尽可能紧凑和可靠的方案。下面，我们以本田的IMA系统为例，来讲解电池-电机动能回收系统的原理【注意:是基础原理】。这是一套最简单的油电混合动力系统。
如图所示，这是本田的第二代IMA系统(目前已发展到第三代)。其结构非常简单，系统核心是一台功率为20马力的无刷电动机(图1)。它被安装在一台1.3升的直列4缸引擎和一台无级变速箱之间(图2)【注意:电机动和发动机之间是直接相连，无离合器】。工作过程如下:
当汽车点火时:这台超薄的电动机扮演普通马达的角色启动发动机，并在汽车加速的过程中，作为辅助动力协助发动机工作。而当汽车制动时，它会立即切换到发电机模式(即由电动机转化为发电机)，将动能转化为电能存储在最高电压158伏的镍金属电池中，并在汽车下一次需要动力的过程中释放出来。
F1车队正在研发的电池-电机动能回收系统基础原理与其相同(主要指充电和放电过程)，但技术和运行程序无疑会复杂很多，效率也会更高。
C，技术难点
1)电池-电机动能回收系统面临的第一个问题是电池的技术瓶颈。
大家知道，油电混合系统已经在民用车上拥有超过10年的发展历史(1997年丰田推出了全球首款油电混合动力车普瑞斯，本田在1999年推出自己的第一款混合动力车Insight)，与之配套的电池技术也历经了近10年的发展。但是到目前为止，电池技术的效能仍然非常低。
目前，大多数油电混合动力车型仍然是采用的镍氢电池，这种电池虽然技术成熟，但是弱点也非常明显，那就是能量密度和功率密度低。丰田普瑞斯的电池为保证使用寿命，充电幅度不能大于80%。虽然F1赛车的电池可能不需要考虑像民用车一样的长寿命(准确的讲，FIA现在还没有制定相关规则)，但这个充电幅度已经是镍氢电池的极限了。
因此现在各大汽车厂商都将目光转向了新电池类型——锂电池。根据目前掌握的信息，几乎所有选用电池-电机动能回收系统的F1车队，都是使用的这种类型的电池，但这几乎是一个全新的技术领域。
这样讲绝非夸大其词，诚然，锂电池已经在我们的生活中的得到广泛应用(锂电池最早应用于军事领域)，比如手机、笔记本；但是到目前为止，还没有哪一家汽车厂商在混合动力系统上，有过大批量使用的经验。
号称第一款采用锂电池的混合动力量产车——奔驰S400 BLUE HYBRID要在今年的第三季度才上市。而在这该方面处于领先位置的丰田，与松下的合作研究成果也还处在酝酿之中。因此说锂电池对于汽车工业来讲是一个新兴的技术领域绝不为过。
对于F1赛车来讲，使用锂电池的技术瓶颈有二，当然这也是民用混合车正面临的难题
a，锂电池第一个需要解决的问题是，如何简化管理的问题。为了满足汽车行驶的需求，锂电池需要采取蓄电池组的形式进行链接以获得更高的电压。但因锂电池允许的放电电压幅度区间小，因此必须对电压进行严密监控。
可和镍氢电池不同的是，它不能进行统一管理，而是需要对每个电池进行单独监控，这是一个和成本以及系统复杂程度直接相关的问题。找到理想解决之道尚需时日。
b，锂电池的第二个技术瓶颈是对电化学过程的温度很敏感，必须在25～40度之间才能发挥最大作用。温差大于5度不仅会影响其性能，还会缩短寿命。民用车上，工程师拿出的解决方案是专设一个水循环来保持电池的工作稳定，但如此一来就增加了电池的重量。这对于在质量能量比上，本来就处于劣势的电池-电机动能回收系统(相对于飞轮动能回收系统)无异于雪上加霜。
2)如何保证安全
这是电池-电机动能回收系统面临的第二大难题！
a，自燃危险
锂离子电池本身是很不安全的，如果温度过高，比如当充电过量时，将导致电池内混合材料自燃。红牛车队测试中引发“火灾”，很可能就是这种情况。解决这一问题是寻找新的电极材料，但这又会陷入恶性循环，导致成本增加。据红牛车队反映，在测试中发生电池起火的车队绝不只他们一家。“我认为我们并非唯一惊动消防队的车队，欧洲有其他一些车队也遇到了类似的问题。但发生在可控的研发测试台架上，总比发生在赛道，赛车着火好。”霍纳尔说道。
b，高电压
电池-电机动能回收系统如果采用锂电池涉及到的安全问题还不只上面提到的自燃问题。像宝马-索伯本周在赫雷斯测试出现的问题也值得高度重视。
上面我们提到FIA有关KERS规则部分没有对系统的工作电压做限制(FIA规定，除KERS系统外，赛车各电路的额定电压不得超过17伏【注:直流电】)，这使得很多车队为了提高输出功率，会采用高压手段，红牛在谈及自己的KERS系统电压时，用VERY HIGH来形容。
高压意味着高危险性！宝马技师在赫雷兹遭遇电击倒地后，被送医院检查就说明了如果漏电，情况会有多糟！丰田引以为傲的第二代普瑞斯电池电压达到273.6伏(名义电压)，预计F1车队研发的系统电压将远超过这一数值。
c，安放位置
最后一个关于电池-电机动能回收系统的安全问题是:电池到底应该放在什么地方合适。首先为了保持电池不出现泄漏，各队都决定采用能承受高能量冲击的外壳作“外包”，第二，为了尽可能的避免它在撞击中受到挤压，很多车队计划将其安置在油箱底部边缘。
但即便如此，就能保证100%安全了吗？答案显然是否定的。宝马-索伯在这个问题上的看法是，风险肯定有，但不能因为风险就放弃接纳新技术。“如果你看看今天F1的安全水平，你会发现我们现有的技术是控制的非常好的。不管怎样，我也不认为电池的危险系数有油箱爆炸或者泄漏的风险大。”马里奥-泰森说道。
的确，要革命就有风险，这是千古真理！
3)如何实现高质量功率比、高质量能量比
电池-电机动能回收系统面临的第三大难题是如何实现高质量功率比！
即便是在民用车上，油电混合动力系统的仍面临着减肥问题，这个问题依旧出在电池上，上面我们谈到本田IMA系统，其结构精简程度的确和飞轮动能回收系统不相上下，但那是没有包含电池以及其管理系统的。须知丰田第二代普瑞斯电池重达53.3公斤。
纵然使用高能量密度的锂电池能有效的降低系统质量，但宝马的KERS系统即便是乐观估计也将达到40公斤，而FB公司的飞轮动能回收系统只有24公斤左右。因此如何实现“科学减肥”，是决定电池-电机动能回收系统用于F1赛车、相较飞轮动能回收系统是否具有竞争力的关键！
