体积小而输出功率大是汽车交流发电机的一个重要的发展趋势。为了减轻重量和减少体积，而又要提高输出功率，自然就想到要提高电机转速。因此，改善电机的散热条件，就成了发电机研究的中心课题之一。80年代初期国外开始研制的双风扇内置发电机，其在冷却方式和冷却结构上的设计思想，目前已逐步成为汽车交流发电机的主流。将两个冷却风扇分别固定在转子极爪的两端，通过对风路设计的改进，对电机产生热量最大的定子绕组进行直接均匀的冷却，增强了发电机的冷却效果，有利于提高发电机的电磁负荷，从而达到了提高发电机的输出功率的目的。在传动方面，减小发电机皮带轮的直径，提高发动机与发电机之间的传动比。传动比的提高，即在发动机转速不变的前提下，提高了发电机的转速，从而提高了发电机的输出。传动比提高后，为了保证皮带传动的稳定性，皮带轮的槽数由单槽改为多槽。在皮带轮的结构上，增加一个单向装置，当发动机急变速时，皮带轮随之急变速，而转子仍可惯性转动，这样可以延长皮带使用寿命同时也减缓了发动机对发电机的冲击。在整流电路方面，具有齐纳特性的雪崩型整流二极管逐步取代了普通的整流二极管，其在反向电压超过一限定值时自动击穿，并在一定的范围内能够恢复的特性，使车用电子设备获得了更为有效的保护。在电压调节的控制方面，国外已对传统的9管发电机的电压调节原理进行了进一步的改进，不需要通过3个磁场整流二极管进行电压取样，而是直接通过发电机的一相绕组进行取样。这样，简化了发电机的电压取样线路，使发电机的体积更小，结构简单而紧凑，可靠性更高。在电压调节器方面，采用单片集成电路替代混合电路已成为主流，单片集成电路使得电压调节器的性能更可靠，体积更小。多功能调节器也正在逐步取代单功能调节器。其不仅具有电压调节功能，还具有许多其他功能，如光电指示，过电压保护，故障显示比取样等。这些功能无论对整车线路还是对发电机本身都大有益处。
除了以上这些，还有以下一些设计思想可能在未来的发电机上占有重要的地位。
水冷发电机
发电机采用无刷结构，用铝外壳包住并密封，作为发动机的一个部件安装在发动机上，发动机内特制的水箱中的循环水有温控装置。发电机利用发动机的循环水冷却系统进行冷却，大大提高了发电机的冷却效果，使发电机能提供较大的输出功率。由于采用发动机冷却水对发电机进行冷却，取消了发电机的冷却风扇，降低了噪声，同时采用铝外壳包住并密封有效降低了发电机电磁干扰，提高了乘坐的舒适性。目前德国博世公司与宝马汽车公司合作，已将该产品投入了小批生产，并使用在宝马汽车公司推出的某些特制的高档轿车上。
起、发电机合为一体
根据电机的可逆性原理，国外的一些研究机构和汽车电器生产厂家研制出汽车发电机和起动机合为一体的新型产品。目前该产品仍然存在一些相当复杂的问题亟待解决，特别是它的控制系统。它有一个可转换装置，交流端接异步电机，直流端接蓄电池和汽车电路。其工作原理是：在启动工况时，异步电机的轴通过减速器以较大的减速比与发动机连接。发动机发动后，即曲轴的转速超过异步电机的转速时，超越离合器自动将减速器的减速比降低，异步电机变为发电工况，可转换装置将异步电机输出的三相交流电变为直流电，给蓄电池充电和给用电器供电，同时给异步电机励磁。
42V发电机
随着各种汽车电气系统负荷量大大增加，相应的要求汽车供电容量要较大幅度的提高，传统的单一的14V(28V)供电系统难以适应。90年代中期，由世界几大著名的汽车制造商提出了14／42V双电压供电系统的规范草案。在这种双压供电系统中，交流发电机输出电压为42V，通过一个 DC／DC变换器，变换成14V的低电压。中小功率的用电器采用14V电压供电，较大功率的用电器采用42V电压供电。该交流发电机目前尚存在一些问题，比如要重新选用调节器、二极管，以及使用的安全性等等。随着14／42V双电压供电系统的发展，这些问题也将逐步解决。