理想L9采用增程式插电混合动力系统，该系统由1.5L四缸涡轮增压发动机作为增程器，采用深度米勒循环和高压缩比技术，热效率达到40.5%%，最大功率为113kW，最大转速设定不超过3700rpm，混动模式下高速巡航时转速在2900rpm左右，在燃油模式下CLTC工况油耗为5.9L/100km，在WLTC工况下的馈电油耗为7.8L/100km。并对正时系统、飞轮、曲轴、机油泵等零部件进行了静音化设计，从源头降低了来自于增程器的噪声和振动。在实际驾驶过程中，如果不是刻意去感受，几乎难以察觉增程器是否启动。
电驱动部分采用了理想自研的五合一驱动系统，前部搭载130kW，扭矩220Nm永磁同步驱动电机，后部搭载200kW，扭矩400Nm永磁同步驱动电机。与之匹配的是44.5kWh的三元锂电池组，在CLTC工况下，纯电续驶里程为215km。在满油满电的情况下，CLTC综合续驶里程达到1315km。
由于增程器只用于发电，当电量消耗低时，增程器多发的电便可以储存在动力电池。当电动机功率突然增大时，增程器也不必同步大幅提高输出，可在后续的十几秒里逐渐补充电量，所以增程系统能相对从容地保持转速，维持住较高的热效率和经济性。以至于，在实际驾驶过程中，理想L9与一辆纯电动车无异，从起步加速开始，动力表现平顺，且响应性几乎与驾驶者的预期同步。