Akumulator w hybrydzie plug-in pełni kluczową rolę w zapewnieniu efektywności, niskiego zużycia paliwa i komfortu jazdy. W odróżnieniu od klasycznych hybryd, w których bateria ładuje się wyłącznie podczas jazdy (przez rekuperację lub silnik spalinowy), hybryda plug-in pozwala na ładowanie akumulatora także z zewnętrznego źródła prądu – domowego gniazdka, wallboxa lub publicznej stacji ładowania. Dzięki temu możliwe jest pokonanie nawet kilkudziesięciu kilometrów w trybie całkowicie elektrycznym, bez uruchamiania silnika spalinowego. W praktyce hybryda plug-in może pracować w kilku trybach: elektrycznym (EV), hybrydowym (Hybrid) oraz spalinowym. W trybie elektrycznym auto korzysta wyłącznie z energii zgromadzonej w akumulatorze, co jest najbardziej oszczędne i ekologiczne. Gdy bateria się rozładuje, samochód automatycznie przełącza się w tryb hybrydowy – silnik spalinowy wspiera napęd elektryczny, a układ sam decyduje, z którego źródła korzystać w danej chwili. W większości modeli, po rozładowaniu akumulatora, auto zachowuje się jak klasyczna hybryda – odzyskuje energię podczas hamowania i jazdy, a silnik spalinowy przejmuje główną rolę, utrzymując niskie zużycie paliwa. Przykładem są hybrydy Lexusa, które nawet przy rozładowanej baterii oferują dobre osiągi i niskie spalanie, zachowując pełną funkcjonalność napędu hybrydowego. Akumulator plug-in jest większy niż w klasycznych hybrydach, co wpływa na dłuższy zasięg w trybie elektrycznym, ale nie powoduje istotnych ograniczeń w przestrzeni bagażowej czy wnętrzu. System zarządzania energią nie pozwala na całkowite rozładowanie baterii – zawsze pozostaje rezerwa na ruszanie i wspomaganie silnika spalinowego. Hybryda plug-in najlepiej sprawdza się przy regularnym ładowaniu z zewnętrznego źródła, choć nawet bez tego zachowuje zalety klasycznej hybrydy.
