El motor de combustión del BMW 330e es el mismo de la versión 320i (el código que BMW da a este motor es B48B20M0). Tiene cuatro cilindros, 1998 cm³ de cilindrada y está sobrealimentado mediante un turbocompresor de doble entrada. Su potencia máxima es 184 CV entre 5000 y 6500 rpm y su par máximo es 290 Nm entre 1350 y 4250 rpm.

El motor eléctrico (código GC1P25A) da 88 CV a 2500 rpm y 250 Nm entre 0 y 2500 rpm. Está colocado entre el motor de gasolina y la caja de cambios automática —la misma de convertidor de par y ocho relaciones que tienen otros Serie 3—. La tracción es mediante las ruedas traseras.

El trabajo conjunto de ambos motores produce una potencia máxima de 252 CV y un par máximo de 420 Nm. El consumo medio homologado NEDC es 1,9 l/100 km y la autonomía eléctrica es 40 km.

La batería del 330e es de iones de litio y tiene una capacidad total de 7,6 kWh. La capacidad de la batería del Mercedes-Benz C350 e 2015 es 6,2 kWh (la autonomía eléctrica es 31 km) y la del Volkswagen Passat GTE es 9,9 kWh (la autonomía eléctrica es 50 km). Ficha técnica comparativa.

La batería se recarga en un enchufe normal mediante una toma de corriente Schuko, que está justo delante de la puerta del conductor, en la aleta (imagen). El proceso de carga necesita más o menos tiempo en función de las características de la toma de corriente. Según BMW, para cargar el 80 % de la batería en una toma de 10 A (2,3 kW) hacen falta 2 horas y 30 minutos, mientras que en una de 16 A (3,7 kW) basta con 1 hora y 30 minutos. La recarga se puede programar para que se efectúe en el horario deseado y consultar desde una aplicación en el teléfono móvil.

El depósito de combustible del 330e es menor que del resto de Serie 3 (41 litros en vez de 60). BMW ha tenido que rediseñarlo (está compuesto por dos cámaras principales) y cambiarlo de lugar (bajo los asientos traseros) para poder colocar la batería bajo el maletero (imagen).

Una consecuencia de la implementación del sistema híbrido es un mayor peso. El 330e pesa 1735 kg, 230 kg más que el 325d con cambio automático. En cambio, la aerodinámica de la versión híbrida es considerablemente mejor ya que el coeficiente aerodinámico (Cx) baja de 0,29 a 0,27.