Xe điện lai sạc điện (PHEV) là phương tiện kết hợp động cơ điện và động cơ đốt trong, nhưng điểm khác biệt cốt lõi là pin có thể sạc trực tiếp từ nguồn điện bên ngoài qua phích cắm. Nhờ vậy, PHEV giúp giảm chi phí vận hành xuống chỉ còn khoảng 1/4 so với xe xăng, đồng thời cắt giảm ô nhiễm không khí và khí nhà kính, trong khi vẫn loại bỏ nỗi lo về phạm vi hoạt động nhờ động cơ xăng dự phòng khi pin cạn. Thị trường PHEV chứng kiến những bước đi đầu tiên với mẫu BYD F3DM (Trung Quốc, cuối 2008), sau đó là Chevrolet Volt (Mỹ, tháng 12/2010) và Fisker Karma (tháng 7/2011). Trước năm 2010, phần lớn PHEV tại Mỹ thực chất là những chiếc Toyota Prius lai thông thường được độ lại, gắn thêm phích cắm và pin dung lượng lớn hơn để mở rộng quãng đường chạy điện. Để thúc đẩy công nghệ này, Mỹ và nhiều nước châu Âu đã ban hành các chính sách ưu đãi thuế, tín dụng và tài trợ nghiên cứu, tạo tiền đề cho hàng loạt mẫu xe mới như Toyota Prius PHEV và Ford C-Max ra mắt trong giai đoạn 2011-2012.