自1987年至2017年，开展内燃机节能净化方面研究，先后设计射流燃烧室汽油机、多气门控制燃烧汽油机、特种循环内燃机等。自2001年至今，开展氢燃料电池、锌空气电池、锂离子电池隔膜诊断、电解水制氢等方面研究。
1994/09～1997/12 天津大学内燃机专业 博士研究生
1990/09～1993/03 天津大学内燃机专业 硕士研究生
1983/09～1987/07 天津大学内燃机专业 工学学士
2005/12～至今，清华大学 教授(2016年起长聘教授)
2018/01～至今，北京市政协 委员
2016/12～至今，北京海淀区政协 委员、常委
2013/09～至今，民建清华大学委员会 主委
2001/03～2017/02，清华大学汽车工程系 车用动力研究所 所长
2016/01～2017/05，清华大学研究生院 副院长（挂职）
2000/01～2005/11，清华大学汽车工程系 副教授
1998/01～1999/12，浙江大学 博士后
1993/03～1997/12，天津大学 讲师
1987/09～1993/03，天津大学 助教
氢燃料电池、电解水制氢、金属燃料电池、锂离子电池检测
1、创建了燃料电池寿命预测理论和方法体系，核心成果被誉为“裴公式”、“裴模型”、“裴方法”和“最著名模型”。制定出本领域第一部快速测评燃料电池寿命的国家标准（GB/T38914-2020），解决了我国多种项目因合同期测不出寿命指标而不能立项的问题。
2、提出伏安法统一方程，支撑了一系列检测电堆膜电极关键参数的技术突破。包括原位检测多片膜电极多参数的方法（原只能测单片）、实测电堆各片膜电极配气一致性的方法（原只能仿真）、在线检测电堆各片膜和催化层变化的方法（原无法检测）等。开发出多种膜电极检测设备，检测催化剂活性面积、透氢电流、双电层电容、短路电阻等。
3、研究出电堆多种控制技术。包括电堆衰变自恢复技术、电堆故障诊断自处理技术、电堆工况谱优化控制技术、常规电堆用“非纯氢”发电技术等。
4、研究出锂离子电池隔膜诊断技术。通过快速检测多节电池隔膜健康状况，及早排除着火隐患。可用于产线电池成组筛选、用于汽车动力电池梯次利用再重组、用于储能电池日常维护检测等。
5、研究出锌燃料电池系统性技术。包括高功率密度燃料电池堆、系统缩身技术（无需大量电解液）、产物再生技术（锌颗粒-发电-锌颗粒）等。
6、在研多种电解水制氢技术。包括PEM电解槽、AEM电解槽、直接海水电解槽。已开发出超低铱用量的PEM电解槽膜电极、膜电极健康诊断技术、高性能海水电解催化剂等。
从2004年至今，讲授《燃料电池发动机》课（本科生）；
从2003年至今，讲授《机械最优化设计》课（研究生）；
从2017年至今，讲授《电化学动力源》课（研究生）；
从2017年至今，参讲《科研伦理与学术表达》课（研究生）；
从2001年至2005年，讲授《内燃机燃料供给》课（本科生）
全国燃料电池及液流电池标准委员会 委员
中国内燃机学会燃烧节能净化分会 副主任委员
中国内燃机学会燃料电池分会 副主任委员
中国仪表功能材料学会储能与动力电池及其材料专委会 副主任委员
中国能源学会 理事
北京内燃机学会 常务理事
《可持续发展》副主编
《Mechanical Engineering and Technology》副主编
《Energy and Power Engineering》编委
《Journal of Environmental Protection》编委
《汽车安全与节能学报》编委
[1] 电动车燃料电池长寿命应用基础研究，2010年北京市科学技术奖，一等奖；
[2] 掺氢燃料内燃机燃烧、排放基础研究，2011年北京市科学技术奖，一等奖；
[3] 基于工况分解的燃料电池寿命测评方法与延寿技术，2021年中国发明协会创新奖创业奖，一等奖。
