目前长续航版Model 3所用的是三元锂电池；国产版低配版Model 3&Y使用的是磷酸铁锂电池。
三元锂电池
它是正极材料使用镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2）或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池。它的优点是单位电能较大，比钴酸锂电池的安全性高；缺点是受到猛烈撞击和高温时起火点比较低，因此对三元锂电池的保护要求高，防止意外发生。而且其最终本质是含钴电池。
特斯拉后续可能会采用的电池技术路线：干电极+超级电容
干电极技术可以把Maxwell已实现的单体能量密度从300Wh/kg提升到500Wh/kg，减少溶剂搅拌、烘干设备会将成本下降10~20%。超级电容具备10万次以上的循环寿命、是锂电池的功率密度、宽广的温度范围的十倍，更适合功率密度要求高的场合，未来会和锂电池组合，成为新型电池。
磷酸铁锂电池
基于目前技术的成熟程度和特斯拉对成本的控制，磷酸铁锂电池会成为无钴电池的首选。