El Q7 Hybrid es un prototipo que combina un motor V8 de gasolina de inyección directa, con uno eléctrico alimentado por una batería.

El funcionamiento es semejante al de otros vehículos híbridos que ya están en el mercado. Si el conductor no acelera mucho, la velocidad del coche no pasa de 30 km/h y la carga de la batería es suficiente, el coche se puede desplazar sólo con el motor eléctrico (imagen); la autonomía en estas condiciones es 2 km.

Si el conductor demanda mucha potencia, el motor eléctrico utiliza la energía almacenada en la batería para ayudar al motor térmico (imagen). El Q7 Hybrid acelera de 0 a 100 km/h en 7,4 s, el mismo tiempo que un Q7 4.2 FSI (que tiene el mismo motor de gasolina, no tiene motor eléctrico y pesa menos). El Q7 Hybrid pesa 2.410 kg.

Hay dos formas de recargar la batería: una es directamente a través del motor térmico (imagen) y la otra es aprovechar la inercia del coche en retención y frenada (imagen).

Cuando el coche se detiene, el motor térmico se para, y vuelve a arrancar automáticamente si el conductor acelera más de un cierto límite o si el coche supera la velocidad en la que puede ir sólo con el eléctrico.

El hecho de que recupere parte de la energía en retención y frenada, y que el motor se pare al detener el coche, hace que el consumo homologado sea más bajo que el de un Q7 equivalente: 12,0 contra 13,8 l/100 km.

La selección entre cualquiera de los modos de funcionamiento es automática, el conductor no tiene que manejar nada. El sistema está hecho para que el cambio de funcionamiento de eléctrico a térmico, el arranque del motor térmico o la función de recargar de la batería no afecte a la marcha del coche y apenas sea perceptible por el conductor.

El motor térmico es el mismo que puede tener el Q7; su cilindrada es 4,2 l, su potencia máxima 350 CV y su par máximo 440 Nm. Entre este motor y la caja de cambios hay un motor eléctrico que puede dar 44 kW y 200 Nm; es decir, la transmisión de la fuerza del motor eléctrico a las ruedas se hace con los mismos elementos con los que se transmite la fuerza del térmico. Este motor está alimentado por una batería de níquel e hidruro metálico que pesa 140 kg y esta alojada por debajo del suelo del maletero (imagen).

El motor eléctrico también hace las funciones de motor de arranque para el térmico y de generador eléctrico. El compresor del aire acondicionado puede funcionar con la energía de la batería, para que enfríe aunque el motor térmico esté parado. Además, unas celdas solares en el techo suministran energía al sistema de ventilación cuando el coche está parado, pero no se usan para recargar la batería.

Audi desarrolló prototipos híbridos a finales de los 80 y principios de los 90, y llego a tener un modelo a la venta en 1997 (el A4 Avant 1.9 TDI Duo), pero abandonó estos proyectos hasta ahora.