また、電気式という自車に搭載したディーゼルエンジン等の内燃機関で発電機を駆動し、その発生電力で台車の電動機を駆動して走行するという現在のハイブリッド方式につながるものも存在する。欧米で1920年代から登場し、高速列車の分野でも実績があり日本でも戦前に数両が試作されたものの既存の駆動方式より効率性が低いことから普及しなかった。1950年代に国鉄がキハ44000系を製造したものの、試験がうまくいかず衰退した。

しかし後年ハイブリッド気動車が登場すると、JR東日本が採用した「シリース式」は電気式気動車に分類される。2003年からキヤE991形で実用化試験を行い、2007年にキハE200系として量産化された。

2020年近くになってようやくハイブリッドでない日本国内向け電気式気動車 GV-E400系が再度登場した。一つには、北海道で起きた推進軸の脱落が原因の脱線・車両火災など、永年のノウハウの蓄積に関わらず重大事故を起こしてしまったこと、もう一つはインバータ・交流モーターであれば重量がかさまず構造もシンプルになり整備しやすいことが方針転換の理由であろう。

さらにバッテリーや水素燃料電池を搭載した電車で気動車を置き換えてしまおうという動きが出てきた。

気動車の置き換えはJR東日本が特に熱心で、蓄電池車、水素燃料電池式気動車などに着手している。

ドイツでも非電化路線向けに再生可能エネルギー普及の為、水素燃料電池式気動車の製造に着手するとともにそれを主流にする予定である。その為、今後は旧来の電気式ディーゼル機関車や電気式気動車を水素燃料電池式に置き換える予定となっている。

尚、フォルクスワーゲンやBMWなども水素燃料電池車の普及を進める方針となっている。

SLキラーとしてその手のファンに恐れられた気動車であるが、ゆくゆくはSLブームのように純粋ディーゼル気動車ブームみたいなのもあるのかもしれない。

参考→　電車客車

形式称号

「気動車」であることを示す「キ」の文字と、その後に「ロ」「ハ」など電車や客車同様の記号が使われ、一般的には「キハ」と呼ばれている。

走行用のエンジンを持たず運転台が設置されてる制御気動車は「キク」、エンジンも運転台も持たない付随気動車には「キサ」の記号が使われている(前者はJR四国キクハ32等、後者はJR北海道キサハ144等)。

例外

JR四国では会社発足後の新製車は私鉄のような四桁数字だけの形式で「キハ」の文字は使われない。
JR東日本のハイブリッド気動車、電気式気動車は「キハ」に替わってそれぞれ「HB」「GV」の文字がつかわれている(HB-E300系以降。電気式気動車は今のところGV-E400系のみ)。
JR東海のハイブリッド気動車に至っては電車扱いで「クモハ」「モハ」の文字が使われる(今のところHC85系のみ)。
JR九州のYC1系、JR北海道のH100形にも「キハ」の文字は使われない。
試験車だがJR西日本のDEC700形にも「キヤ」の文字は使われない。

余談

2005年の愛知万博で会場内を運行していた2005年日本国際博覧会協会愛・地球博線で運用していた車両も法令上は気動車の扱いとなる。見た目はバスだが立派な気動車である。

同じように名古屋ガイドウェイバスの車両も見た目はバスだが法律上は気動車の扱いである。

変速方式

一般的な気動車の場合、エンジンの特性上変速する手段を必要とする。主に下記のような方式が採用されている。(またはされていた)

方式	構造概要	備考
機械式	クラッチ操作とギア操作でトルクと速度を切り替える。	伝達効率は一番高いが、総括制御ができないため、長大編成が組めない(※1)
液体式	トルクコンバータのトルク増幅作用による変速。	地盤の弱い日本国内では主流の方式。(※2)
電気式	エンジンで発電してモーターを回す。	運転が楽なので地盤が頑丈な海外では主流の方式

※1…海外ではクラッチや変速機の制御を電子化して細密な制御を可能にする事で総括制御を行う車両もある。

※2…従来はトルクコンバータを使用する変速段と、速度が乗ってきたら燃費を向上させるためにエンジン出力と直結する直結段という二種類の切り替えのみだったが、近年は低速時はトルクコンバータを使用し、速度が乗ってきたら直結段に切り替えて更に直結段にて電子装置により自動変速する機械式変速機を用いて変速し更なる燃費向上をしている。

近年の動向

近年ではハイブリッド気動車も登場している。国内の例では、JR東日本ではキハE200形・HB-E300系など。JR北海道ではキハ160形改造車(ITT試験車)など。

また、ハイブリッド気動車ではJR東日本は電気式＋ハイブリッドシステム（シリーズ方式）、JR北海道では電気式＋機械式＋ハイブリッドシステム（モータアシスト・MA方式）といった構成になっていた。

2社の主張は下表のとおり

JR東	製造時に電車の部品を流用可能。またその流用による保守の容易化。
JR北	ハイブリッドシステムが小型軽量化できる。低コストでの導入や既存の車両改造可能

最終的にJR北海道が事故・トラブルの影響やシステムの複雑さなどからMA方式を断念、新型電気式気動車（H100形）にはJR東日本と同様のシリーズ方式に近いものが採用されることとなった。

他にもJR西日本・JR東海・JR九州でもシリーズ方式が採用されたり、先行量産車による試験が行われる計画が発表されている。