在全球关注节能减排以及大力推广新能源技术的21世纪，制动能量的回收不仅用于城市轨道交通车辆，而且用于电动提升机、电梯、电动汽车和高速电牵引列车，并已经进入商业化应用推广阶段。这无疑促进了城市轨道交通车辆制动能量回收技术在中国的快速发展。近年来，城市轨道交通工程理论的成熟与车辆部件生产精度的提高，使得关于城市轨道交通车辆制动能量回收方面的研究和应用取得了显著的成就，并具有良好的研究和市场发展前景。未来在轨道车辆制动能量回收技术方面的研究，可以更关注于以下几个方向：
（1）优化列车运行方案，提高再生能量利用率。由于产生再生制动需要附近列车吸收部分再生制动能量，如何优化列车编排，使再生制动能量更高效地得到回收是非常值得研究的一个问题，可行的节能列车运行图能够极大地提高再生能量利用率。
（2）轨道车辆再生制动与电阻制动能量的综合利用。由于电阻制动能量在电制动能量中占据着较大的比例，仅仅考虑再生制动能量回收不能满足进一步节能的要求。因此，开展电阻制动能量的回收是潜力巨大的一个热点研究方向。
（3）以城市轨道交通车辆制动能量回收系统作为电网中的分布式供能系统。由于轨道车辆制动能量回收系统能够使制动能量自产自销，因此满足分布式供能系统的基本概念，有可能在不远的将来，城市轨道交通车辆与轨道周边居民区或工业区的电源耦合，发展为一个组合式的分布式供能系统，提高供能系统的安全性和经济性。
（4）制动能量回收系统的研发机构应与车辆制造厂家进行更加有效的沟通和技术合作，使制动能量回收系统与整车进行整体优化，在整车技术性能和空间布局方面完美结合，实现整车技术最优化。
然而，在针对这些方向开展研究并付诸实际应用的过程中，还存在着诸多困难需要克服，其中包括：
（1）列车数量与轨道运行环境的限制。对于每一条特定的线路，其轨道车辆数量都是有限的，多购进列车就增加了运营成本；另外，轨道建设的硬件设施也对列车运行密度有一定的限制。因此，在编制最优的列车运行图的过程中，往往需要在最节能方案与最低成本之间做出权衡。
（2）解决强大电流对系统中电力电子器件的冲击问题。上海轨道交通2号线的在线测试数据表明，在电阻制动过程中电阻制动瞬时电流会超过900 A，最高可达1 100 A；而且在电阻制动能量回收方案中，大、小功率开关的频繁切换会对系统中的电力电子器件产生极大的电流冲击，严重影响器件的使用寿命。因此如何设计大容量耐冲击的电力电子系统是目前较难解决的问题。
（3）分布式供能系统理论尚需完善，实际可操作性有待于验证。分布式供能系统是近些年才逐渐得到重视的概念，目前仅有待修订的IEEE 1547标准对该类系统进行了相关规定；关于分布式供能系统的相关研究目前大多还仅限于模糊控制和神经网络控制等抽象模型，建立一套完整的理论系统尚需时日。另一方面，城市轨道交通车辆制动能量回收系统中的电压、电流均较大，对电网的冲击也很大，而且往往需要整流逆变装置对其进行处理，如何安全可靠地在电网中以分布式发电系统形式运行仍需进行控制理论的相关研究。
（4）车辆制造厂家在空间布局、设备布置、子系统控制与整车系统控制之间的连接与匹配等方面，能否与制动能量回收系统的研发机构进行良好的合作，是最大限度发挥制动能量回收系统节能效果的关键问题，而市场实际应用效果是检验车辆制造厂家和制动能量回收系统研发机构合作成败的具体体现。
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