1.    深度参与了我国节能与新能源汽车战略规划、技术研发、示范考核、国际合作及产业推进工作。作为国家中长期科技规划战略研究能源领域专家组成员（2003~2006），在研究成果专报材料中首次提出节能与新能源汽车发展战略，相关思路被吸纳到规划纲要。作为战略咨询委员会成员，代表国家制造强国战略咨询委员会发布我国首个节能与新能源汽车技术路线图。作为国家新能源汽车科技专项首席专家/总体专家组组长（2007~2021），主持了相关规划和项目实施工作，尤其是主持 “十二五”国家电动汽车科技发展战略研究，率先提出以纯电动轿车为突破口带动新能源汽车全面发展的“纯电驱动”技术转型战略以及“十城千辆“示范工程和“两头挤”的市场推进策略等实施建议，先后9次当面向中央政治局常委汇报新能源汽车进展并提出发展建议。作为专家组长，参与协调了北京奥运新能源汽车科技示范工程，获得党中央国务院授予的奥运先进个人称号。2014年联合发起建立中国电动汽车百人会并担任首任执行副理事长，对推进新能源汽车产业化发展产生了重大影响。为我国新能源汽车引领全球做出了重要贡献。

2.       建立清华大学新能源动力系统团队，不断开拓研究领域，从燃油车电控动力系统到新能源汽车电动动力系统再到新能源科技氢能-储能-智能三位一体布局，建立起《新能源动力系统学》这一能源科学交叉学科领域。主持发明了发动机新型电控系统，研发了多能源一体化混合动力；突破了商用车氢能燃料电池动力系统成套技术以及大规模低成本电解水绿氢制备关键技术；建立了动力电池热失控科学与技术体系，推进安全电池-智能电池-固态电池研发及产业化；开拓了卡车快换与轿车快充耦合互补的能源补给系统和光-储-充-放一体化为核心的电动汽车车网互动智慧能源系统前沿领域。授权发明专利200余项，成果转化经济效益超过百亿元，曾获国家技术发明二等奖2项（2007、2010）、省部级一等奖3项（2009、2016、2020），以及何梁何利科学技术奖等。

3.       坚持问题导向、学科交叉、创新创业的人才培养理念，探索学生当老板、老师当顾问的“师生共创”模式。三十年来长期坚持给本科生和研究生上课，长期坚持每周末学生例会制度。建立张家口氢能研究院、宜宾电池研究院、南京智能动力研究中心、深圳智慧能源中心四个技术与产业创新中心，培育出包括科创版上市公司在内的一批学生创新创业高科技企业，其中包括氢能与燃料电池领域的亿华通、电动汽车整车领域的哪吒汽车、电池系统领域的科易动力、动力电控领域的常州易控、卡车换电领域的智锂物联、电池智能化领域的昇科能源、储能领域的清安储能、车网互动领域的链宇科技、氢能领域的海德氢能、电池智能设计领域的易来科得等知名企业。

4.     拓展新能源动力系统与交通电动化领域国际学术影响力。创办和主编国际交通电动化期刊eTransportation （2022年首个影响因子13.66，居全球交通科技领域第一名）。担任中美清洁汽车研究联盟中方主任/首席科学家，牵头与美国国家实验室和世界一流大学开展了中美政府间电动汽车大型国际科技合作计划。担任国际氢能燃料电池协会IHFCA首任理事长、2023世界氢能技术大会技术委员会主席、世界新能源汽车大会科技委员会主席（2018-）、两次担任世界电动汽车大会EVS程序委员会主席（2010、2021）并多次做主旨报告，尤其是2010年在第25届EVS大会主旨报告中首次面向全球提出中国新能源汽车十年发展技术路线图。截至2023年6月发表科学索引（SCI）期刊论文400余篇，他引超过3万次，截至2022年5次入选科睿唯安全球高被引科学家，7次入选爱思唯尔中国高被引学者。因燃料电池汽车研发和首次在奥运会示范而获得国际氢能与燃料电池联盟IPHE技术成就奖（2010 IPHE technology achievement award）、因在电池安全等方面的杰出成果而获得国际电子与电气工程师学会IEEE交通技术奖（2022IEEE transportation technologies award）。