特斯拉目前能在全球成长中电动车产业中取得领导地位，很大程度与其掌握独一无二的电动车电池技术有关。
当前，业内认为车用锂离子电池制造应用存在能源密度、成本以及循环寿命三大挑战，而特斯拉在处理上述三大挑战上的一些优异表现，使其动力电池技术能够在国际上取得领先地位。
一是采用尺寸统一的圆柱锂电池使得成本更低。特斯拉采用圆柱形电池作为其电动车用电池规格，与其它主机厂采用多家电池厂生产的多个型号的电池相比，采圆柱形电池设计电池组可以获得创造效能提升、弹性化以及成本控制等几项优势。
高工产业研究院(GGII)统计数据显示，2019上半年我国动力电池装机量30.01GWh中涉及单体电芯规格高达204种。其中，宁德时代有34种单体电芯规格装机，位居行业榜首，应用单体电芯规格数量前十企业合计124种，约占整体的61%。
从单体电芯具体规格装机总电量来看，排名前十规格中主要以方形为主，占据7种，2种为圆柱类型，而软包类型仅占1种。
而特斯拉Model S/X以及Model 3仅采用了Panasonic制造18650和21700两种标准电芯，极大的提升电芯的一致性和降低了成本。
甚至因新能源车型销量暴涨，2019年5月，仅Model 3一款车型就消耗了全球乘用电动汽车电池产能的16%，全部为21700电池。如果算上Model X和Model S的话，2019年5月特斯拉所使用的电池数量达到了总量的22%，仅有18650和21700两种电芯。
当前，特斯拉在美国内华达州与松下兴建的Gigafactory 1正在生产供应Model 3使用的21700电池，规划满载产能达到35GWh，预计2020年将达满载，相当于可供应50万辆电动车。届时21700电芯将成为使用数量最多的一种电芯。
二是液冷式热管理系统优化电池寿命。与其它主机厂采用的空冷式技术不同，借由调整电池组的温度，特斯拉采用液冷式热管理系统能够确保电池以最高效率、最优化状态运行，从而最大化电池寿命以及效能表现。
目前，液冷式热管理系统正在被越来越多的主机厂应用在新开发的新能源车型上，成为提升动力电池安全和使用寿命的重要举措。
三是积极减少锂电池中钴的使用。当前特斯拉Model 3使用的21700电池的钴含量，已经远低于其它电动汽车所搭载的锂电池，特斯拉正计划将钴的含量减少为零。
当前，特斯拉正在积极开发不含钴的新型电池技术，同时提升电池的能量密度，且不牺牲使用寿命从而获得更高的续航里程，这与国内电池企业研发高镍电池的技术路线相吻合。
此外，特斯拉还计划通过寻找其它的合作伙伴甚至自行开发生产新型电池。今年5月特斯拉收购美国加州能源储存技术新创企业Maxwell Technologies，正式取得Maxwell超电容器以及乾电极技术。这为其在新电池开发上导入新技术和自产电池提供了保障。
特斯拉执行长Elon Musk日前也证实，Tesla正准备采用Maxwell电池技术生产自有电池，甚至不排除在未来也投入电池用矿材采集行列。
对特斯拉而言，将Maxwell技术集成至Tesla电池生产相当具战略意义，因为该技术或将帮助特斯拉获得更先进的电池技术以及进一步降低电池成本，从而提升其在电动汽车领域的市场地位。
