Ein weiteres Schlüsselelement ist die Trennkupplung zwischen Verbrennungs- und Elektromotor. Sie arbeitet so feinfühlig, dass Fahrer und Insassen das An- und Abkoppeln des Verbrennungsmotors nicht bemerken.

Bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor startet das Triebwerk jederzeit auf Wunsch des Fahrers: Übertritt er bewusst den fühlbaren Druckpunkt bei der Gaspedalbetätigung, springt das Aggregat unverzüglich an, kommt umgehend auf Drehzahl, die Trennkupplung schließt, und dem Fahrer steht praktisch verzögerungsfrei die volle Beschleunigungskraft beider Motoren zur Verfügung.

Im Cayenne S E-Hybrid wurde das Antriebskonzept weiter entwickelt und auf die Anwendung in einem SUV optimiert. Zwei wichtige Unterschiede sind eine Hochvoltbatterie mit einem größeren Energie-Inhalt von 10,8 kWh (Panamera S E-Hybrid: 9,4 kWh) sowie ein für den Cayenne S E-Hybrid optional angebotenes Ladegerät mit einer höheren Leistungsstufe von 7,2 kW. Dieses gibt die volle Flexibilität: Wird es an das Haushaltsstromnetz angeschlossen, arbeitet es wie das serienmäßige Ladegerät im 3,6-kW-Modus und füllt die leere Batterie in rund dreieinhalb Stunden. Verbindet man es mit einem Starkstromanschluss, arbeitet es im 7,2-kW-Modus und lädt den Akku in weniger als eineinhalb Stunden.

Die Lithium-Ionen-Batterie hat das identische Gehäuse wie im Panamera S E-Hybrid – dieses ist Teil der Modulstrategie von Porsche und auf eine Verwendbarkeit über mehrere Modellgenerationen hin ausgelegt. Jedoch nimmt die Hochvoltbatterie über neue Zellen mit einer höheren Kapazität von jeweils 28 Ah (Panamera S E-Hybrid: 24 Ah) zum einen am aktuellen Fortschritt der Akkutechnologie teil. Zum anderen verhilft die höhere Kapazität dem Cayenne zu einer identischen elektrischen Reichweite von 18 bis 36 Kilometern, je nach Fahrweise und Topografie. Damit kompensiert die verbesserte Batterie beispielsweise das höhere Gewicht sowie die Fahrwiderstände des Cayenne im Vergleich zum Panamera.

Der direkte Vergleich von Cayenne S E-Hybrid mit seinem Vorgänger Cayenne S Hybrid unterstreicht den Fortschritt. Das bisherige Fahrzeug hatte eine Nickel-Metallhydrid-Batterie mit einem Energie-Inhalt von 1,7 kWh und kein Plug-in-Konzept. Die Leistung der Elektromaschine hat sich mehr als verdoppelt, von 34 kW (46 PS) auf 70 kW (95 PS). Der Gesamtverbrauch beträgt jetzt 3,4 l/100 km (NEFZ) statt bisher 8,2 l/100 km, was einer CO2-Emission von 79 g/km entspricht. Beim alten Modell waren es 193 g/km CO2. Selbstverständlich erfüllt der Cayenne S E-Hybrid die Euro-6-Abgasnorm.

Die kombinierte Leistung des aufgeladenen Dreiliter-V6-Motors und der Elektromaschine von insgesamt 416 PS sowie ein Gesamtdrehmoment von 590 Nm ermöglichen im Cayenne S E-Hybrid Fahrleistungen auf Sportwagenniveau: null bis 100 km/h in 5,9 Sekunden und eine Höchstgeschwindigkeit von 243 km/h. Die elektrische Höchstgeschwindigkeit beträgt 125 km/h.

Zur Kraftübertragung setzt Porsche auf die bewährte Tiptronic S. Das Achtgang-Automatikgetriebe hat für den Einsatz im Parallel-Vollhybrid-Fahrzeug zusätzliche Funktionen. So ist beispielsweise für den E-Power-Modus aufgrund der veränderten E-Maschinen-Charakteristik eine eigene Schaltstrategie implementiert. Im gesamten relevanten Geschwindigkeitsbereich wird im reinen E-Betrieb gegenüber dem Hybrid-Modus auf einem wirkungsgradoptimalen, höheren Drehzahlniveau gefahren. Im Sport-Modus ist ebenfalls eine hybridspezifische Schaltstrategie hinterlegt.

Vernetzt ist der Cayenne S E-Hybrid über das serienmäßige Porsche Car Connect: Per Smartphone lassen sich beispielsweise die Daten zum Ladezustand oder zur Energieeffizienz abrufen oder die optionale Standklimatisierung steuern. Diese kühlt und heizt den Fahrzeuginnenraum bei ausgeschalteter Zündung – zum Temperieren vor der Fahrt, während das Fahrzeug noch mit dem Stromnetz verbunden ist. So wird dafür unterwegs keine Energie aufgewendet, und die elektrische Reichweite steigt.