Le PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) combine un moteur thermique et un moteur électrique avec une batterie plus importante (10-20 kWh) rechargeable sur prise secteur. Permet 30-100 km en 100% électrique puis bascule en mode hybride classique.
Mode électrique : batterie → moteur électrique → roues. Mode hybride : moteur thermique + électrique. La batterie se recharge sur prise (2-6h), par récupération et par le moteur thermique. L'ECU gère les transitions.