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Der 50 Kilowatt starke Elektromotor des Kia Ray EV, der die Vorderräder antreibt, wird von einem Lithium-Ionen-Polymer-Akku (LiPoly) mit Energie versorgt. Diese Hochleistungsbatterie mit einer Kapazität von 16,4 Kilowatt-stunden ist auf eine Lebensdauer von zehn Jahren ausgelegt und unter den Rücksitzen in die Fahrzeugbasis integriert.

Der Kia Ray EV ist zwar 187 Kilogramm schwerer als die konventionell betriebene Modellvariante. Doch durch das hohe Drehmoment des Elektromotors von 167 Nm (77 Prozent mehr als beim Benziner) spricht die E-Variante leicht an und zeigt ein lebhaftes Fahrverhalten. Den Sprint von null auf 100 Stundenkilometer absolviert der Kia Ray EV in 15,9 Sekunden, die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 130 Stundenkilometer. Der Akku lässt sich an einer 220-Volt-Haushaltssteckdose innerhalb von sechs Stunden wieder aufladen, im Schnelllademodus verkürzt sich die Ladezeit auf 25 Minuten.

Das Automatikgetriebe des Kia Ray EV verfügt in der Fahrstufe D über zwei Einstellungen: Der E-Modus (für „Eco“) bietet in allen Fahrsituationen das jeweils optimale Drehmoment, um den Stromverbrauch zu minimieren und die größtmögliche Reichweite zu erzielen. Der B-Modus (für „Brake“) ist für Straßen mit starkem Gefälle oder gebirgigen Strecken konzipiert und stellt die maximale Bremskraft des Motors zur Verfügung, sobald der Fahrer den Fuß vom Gas nimmt.

Der Kia Ray EV zeigt das gleiche charakteristische Außendesign wie der Benziner mit vier kleinen, aber bedeutsamen Abweichungen: Hinter einer Klappe im Kühlergrill verbirgt sich der 220-Volt-Anschluss für den Standard-Ladevorgang. Wo sich beim Benziner die Tankklappe befindet ist beim Kia Ray EV der Schnelllade-Anschluss platziert. Schriftzüge an den beiden vorderen Türen („Zero Emissions EV“) weisen auf den emissionsfreien Betrieb der Elektro-Variante hin. Und schließlich optimieren die extrem glatten Oberflächen der 14-Zoll-Leichtmetallfelgen die Aerodynamik im Radbereich.

Im Cockpit informiert die Instrumenteneinheit den Fahrer über Betriebsdaten des Elektromotors, den Ladezustand der Batterie und die Restreichweite. Der Kia Ray EV ist zudem mit dem ersten Navigationssystem ausgestattet, das speziell für Elektroautos konzipiert wurde. Es verfügt über ein 7-Zoll-Display und liefert wichtige Informationen, zum Beispiel, wo sich die nächste Lade- oder Schnellladestation befindet. Die aktuelle Reichweite des Ray EV wird auf dem Bildschirm durch eine kreisförmige Markierung dargestellt. Die Fahrziele in diesem Kreis können ohne Nachladen des Akkus erreicht werden. In Korea sind zurzeit 500 Standard- und Schnelladestationen in Betrieb. Bis Ende 2012 will die Regierung dieses Netz auf 3100 Stationen ausbauen.

Der Kia Ray EV hat viele technologische Neuerungen vorzuweisen. Der Elektromotor erreicht einen Wirkungsgrad von 93 Prozent – ein Bestwert in diesem Segment. Die optimierte und hochintegrierte LiPoly-Batterie ist im Vergleich zu Systemen von Wettbewerbern um 13 Prozent leichter und hat eine 15 Prozent höhere Energiedichte. Das bordeigene Ladegerät, der Strom-wechselrichter, der Spannungswandler (Hoch-/Niederspannung) und das spezielle Fahrzeugsteuergerät für Elektroautos wurden gegenüber den Vorgängersystemen verbessert.

Darüber hinaus ist der Kia Ray EV mit einem neuartigen System zur Brems-energierückgewinnung (Rekuperation) ausgestattet. Es verfügt über einen aktiven hydraulischen Bremskraftverstärker (Active Hydraulic Booster). Ähnlich wie im konventionell angetriebenen Modell der Benzinmotor zur Bremskraftverstärkung dient, nutzt der Active Hydraulic Booster den Elektromotor, um den Hydraulikdruck für das Bremssystem zu erzeugen. Dadurch bleibt zum einen die Bremspedalkraft, die der Fahrer aufbringen muss, in unterschiedlichsten Fahrsituationen gleich. Zum anderen ermöglicht dieses System, die überschüssige Energie zum Aufladen des Akkus zu nutzen.