En matière d’autonomie, Renault a développé le Range OptimiZEr, qui regroupe trois innovations majeures – le freinage récupératif de nouvelle génération, la pompe à chaleur et les pneus Michelin Energy E-V. Grâce à ce dispositif, l’autonomie de Renault ZOE est la meilleure des véhicules électriques de grande série. En usage réel, sur un parcours urbain ou périurbain, le client pourra réaliser entre 100 km et 135 km, les résultats dépendant de la saison.
Le freinage récupératif de nouvelle génération capte quasiment toute l’énergie perdue lors d’un freinage et cela sans effet notable sur le comportement dynamique de Renault ZOE. A la décélération, le moteur récupère l'énergie cinétique du véhicule et la convertit en courant électrique qui vient recharger la batterie. Lors du freinage, le système répartit intelligemment entre le serrage des plaquettes et le frein moteur pour maximiser l'action de ce dernier qui alors recharge la batterie.
La pompe à chaleur fonctionne comme une climatisation réversible, peu gourmande en électricité. Ce système produit du chaud et du froid par une simple inversion du fonctionnement du circuit. Il restitue environ 2 kW de froid ou 3 kW de chaleur avec seulement 1 kW d’électricité. La température de l’habitacle est également plus constante car indépendante des calories dégagées par le moteur.
Le Pneu MICHELIN ENERGY E-V est une innovation Michelin co-développée avec Renault en avant première pour Renault ZOE. Ce pneu à haute efficacité énergétique améliore l’autonomie du véhicule. Sa bande de roulement, sa sculpture et ses flancs ont été particulièrement étudiés pour supporter le couple important de ZOE et s’adapter aux usages spécifiques du véhicule électrique.
Pour circuler paisiblement en ville, Renault ZOE est dotée de Z.E. Voice, un son extérieur alertant les piétons de l’arrivée du véhicule. Z.E. Voice se fait entendre de 1 à 30 km / h et a fait l’objet d’un design particulier pour créer une identité sonore propre à Renault ZOE. Le conducteur pourra choisir entre trois sons différents et le couper par une simple pression de l’interrupteur.
Renault ZOE est équipée, sur toutes ses versions, du système multimédia intégré et connecté R-LINK, qui pour l'occasion, présente de nouvelles fonctions, spécialement adaptées au véhicule électrique : histogramme de la consommation énergétique, programmation de la charge, localisation des bornes de charge, etc.
Enfin Renault ZOE est le premier véhicule électrique capable de se recharger à n’importe quel niveau de puissance (jusqu'à 43 kW), entre 30 minutes et 9 heures, grâce au chargeur Caméléon, breveté par Renault.