为更好区分辨识新能源汽车，2016年起，公安部启动了新能源汽车专用号牌式样设计和试点工作。按照公安部统一安排，2017年12月底前，除直辖市、省会市、自治区市启用外，各省(区)至少还有1至2个城市启用新号牌；2018年上半年，全国所有城市全面启用新号牌。
2017年底，伴随着北京市正式启用新能源汽车专用号牌，全国共有107个城市启用新能源汽车专用号牌，覆盖31个省(区、市)。迄今，全国已发放新能源汽车专用号牌达到近26万副。其中纯电动汽车超过18万副，其他燃料电池及混合动力汽车近7万副。
为新能源汽车的推广、使用创造便利条件，公安部从11月20日起，在前期5个试点城市推广应用基础上，增加12个城市启用新能源汽车专用号牌。根据国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》，新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。新号牌启用后，对办理新能源汽车注册登记、转移登记的，将全部核发新号牌。
截至目前，全国新能源汽车已达到101.8万辆。与普通汽车号牌相比，新号牌除增加一位号码。由5位升为6位，号牌号码容量增大、资源更加丰富，编码规则更加科学合理，可以满足“少使用字母、多使用数字”的编排需要。具体来看，小型新能源汽车专用号牌的位先启用字母D、F(D代表纯电动新能源汽车，F代表插电式混合动力汽车、燃料电池汽车非纯电动新能源汽车)。
新能源汽车专用号牌式样体现“绿色、环保、科技”寓意，以绿色为主色调。标识整体以绿色为底色，寓意电动、新能源，绿色圆圈中右侧为电动插头图案，左侧彩色部分与英文字母“E”(Electric电)相似。其中，小型新能源汽车号牌底色为渐变绿色，大型新能源汽车号牌底色为黄、绿色双拼。
专用号牌还增加了专用标识，采用二维条码、防伪底纹暗记、激光图案等防伪技术，实现号牌性和生产源头追溯，提高了防伪性能，便于识别、管理。为规范号牌发放，保证公平公正、阳光透明，公安部部署全面应用统一的号牌选号系统，实现号牌发放的“三个统一”。公安部部署应用统一的号牌选号系统，设立统一的号码号池，号池号码全部由计算机随机投放、自动增补。
既可实现区分管理、便于识别，又能彰显新能源特色、技术创新。与此同时，公安部还在全国推广应用了统一的号牌生产管理系统，推行号牌制作全过程留痕监管。需要注意的是，新能源汽车专用号牌工本费仍执行现行国家规定的普通汽车号牌收费标准，每副号牌100元。对新购置的新能源汽车，申领新能源汽车专用号牌的条件、程序和要求，与普通汽车号牌相同。
新号牌启用后，对办理新能源汽车注册登记、转移登记的，将全部核发新号牌。对已登记的新能源汽车，车主可按照“自愿换领”原则，自主选择是否换领新号牌。新号牌启用后，对办理新能源汽车注册登记、转移登记的，将全部核发新号牌。需要注意的是，新能源汽车专用号牌工本费仍执行现行国家规定的普通汽车号牌收费标准，每副号牌100元。
按照公安部相关规划，2018年上半年，在全国所有城市全面启用。另据国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012―2020年)》，到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量将超过500万辆。
