PHEVを単に充電できるハイブリッドと捉える向きは多いが、違いは外観ではなく構造にある。通常のハイブリッドより大容量のバッテリーと外部充電口を備え、電池残量があるうちはモーターのみで走り、残量が尽きるとエンジンとモーターが協調するハイブリッド走行へ自動的に切り替わる。HEVが回生ブレーキとエンジンによる発電でしか充電できないのに対し、PHEVは家庭用コンセントや普通充電器から直接電力を受け取れる。電池が尽きても給油すれば走り続けられる点で、BEVとも異なる。
最大の利点は日常走行の燃料費である。通勤や買い物程度の距離なら電気モードだけでほぼ賄えるため、給油の頻度は目に見えて減る。EV走行距離も伸び続けている。三菱アウトランダーPHEVは2024年10月の大幅改良でバッテリー容量を22.7kWhへ約10%引き上げ、WLTCモードで102km、Mグレードでは106kmを確保した。トヨタはRAV4 PHEVが95km、ハリアーPHEVが93km、プリウスPHEVが87kmである。長距離でもエンジンが予備の動力として控えており、充電待ちの列を気にせずに済む。
ただし充電せずに乗るとなると話は変わる。大容量バッテリーとエンジンの双方を積む分だけ車重が重く、充電しないままハイブリッド走行を繰り返すと、同じ車種のHEVより燃費が悪化する傾向がある。充電しないPHEVは燃費の悪いハイブリッドにすぎない、との指摘が出るのはこのためだ。逆に電気走行に偏れば燃料が長く残る。多くのPHEVが、一定期間燃料を消費しないと警告を表示し、それでも消費されなければエンジンを強制始動させる燃料劣化防止機能を備えるのもそのためである。車両価格も同クラスのHEVより高い。
結局のところ鍵を握るのは充電環境である。自宅に200Vの設備がなく100Vのコンセントしか使えなければ充電速度は極端に遅く、30kWh級の電池では満充電まで10時間以上を要することもある。集合住宅では設備の導入そのものが壁となる。東京都は2025年4月から新築建築物に充電設備の設置を義務づけたが、既存マンションでは住民の合意形成と費用が最大の課題に挙げられている。全国の充電器も2024年度末で約6.8万口にとどまる。毎日充電できる環境ならPHEVは有力な選択肢だが、そうでなければ重いバッテリーを抱えて走るだけになる。
