「熱效率」是燃油汽車總在討論的問題，想要高性能需要高效率，想要低油耗也要高效率，可是內燃機的熱效率究竟能達到多高的標準呢？
量產發動機的最高標準沒有超過45%，目前來看還是比亞迪的1.5L NA阿特金森循環的43.02%的標準最高，大部分發動機的標準都在35%左右。柴油機的熱效率在35%~45%區間，也不是非常的高。
有沒有什麼辦法能讓發動機的熱效率大幅提升，如果能提升到一半甚至現有水平的一倍，燃油車的未來又會是什麼樣子呢？
內燃機的熱效率高不了，這是很無奈的事實；目前仍舊躺在實驗室里的超高熱效率發動機也就是50%出頭，其使用了材料是「陶瓷復合材料」，這裡所謂的陶瓷和用來燒制瓶瓶罐罐的陶瓷概念不同，這是一種高標準的納米復合材料，製造成本是非常之高的。
而即使這種陶瓷發動機的熱效率也只是50%左右，到底是什麼限制了內燃機的熱效率？！參考下圖。
進排氣損耗、磨損損耗、冷卻損耗、燃燒充分性的損耗，幾個損耗里的最誇張的就是「冷卻損耗」；所謂的內燃機或外燃機都是「熱機」，依靠燃燒燃料產生的熱能，通過複雜的機械結構再轉化為機械能，也就是動力。
熱力學第二定律說明了熱能會從高溫物體傳導至低溫物體，燃油燃燒的火焰溫度非常高，汽油可以達到1200℃、柴油可以達到1800℃，可見產生的熱能會有多誇張；而發動機的機體溫度遠遠低於火焰溫度，可發動機的材料也有極限，超過閾值就會融化，所以材料會大量吸收熱能但還不能只讓材料吸收熱能，於是就需要冷卻系統。
冷卻系統分為兩部分，其一為外部電子扇和氣流從外部吸收機體熱能進行降溫，其二是內部的防凍冷卻液吸收燃燒產生的熱能從內部降溫；只有這樣才能保證發動機材料不被熔化而損壞，但這樣也會損耗（吸收）掉大量的熱能，可以轉化為動力的部分則會大幅減少。
那麼想要提高發動機的熱效率，核心就是減少冷卻損耗，減少的方式是提高發動機材料的耐熱極限；目前看來能選擇的高標準材料極其有限，納米陶瓷復合材料可以考慮，但是用這種材料打造的發動機的成本會高到離譜。
於是內燃機進入死循環了，高效率內燃機的製造成本奇高，是沒有普及的可能性的，普通材料的內燃機熱效率高不了，動力和油耗的極限很低。
期望提升內燃機的熱效率並不現實，除非材料學有突破，可是突破不了；所以只能在現有材料的範圍內，用其他技術打造出高效率的發動機，實現高效的方向是「不燒油」！
比如電動機。
電機通過動力電池組輸入到電機繞組的電流形成電磁場，通過與永磁體的磁極或另一組線圈的磁極「互斥」就能驅動轉子運轉；結構可以非常的簡單，重點是轉化機械能的原理是磁場而不是熱能，冷卻損耗的問題解決了。電子的結構又很簡單，機械阻力損耗也是極低的。
於是電機的「熱效率」極限就可以非常誇張，超高標準的永磁同步電機可以達到97.5%！這是內燃機無法企及的高度。異步交流電機在高轉速區間的損耗較低，如果用異同合作的話，電驅系統的效率會非常理想。
用普通的材料就能打造出高效率、高性能、低能耗的發動機，似乎再沒有理由去費心的研究內燃機了；現在亟待突破的是動力電池的製造成本，只要能打造出高密度低成本的動力電池，電動汽車可以直接替代燃油汽車；
在此之前則只需要用插電混動技術和增程技術，讓內燃機在車輛中的角色成為「發電器」，機器以低轉速運行轉化出不多的電能，以滿足高效率的電機正常驅動汽車，這個模式等同於讓驅動系統的熱效率達到極高的標準，所以不用再糾結內燃機了。