长期从事新能源动力系统与交通电动化研究。2007-2021年任国家新能源汽车科技专项首席专家，为中国新能源汽车引领全球做出了重要贡献。他建立清华大学新能源动力系统科研团队，先后在混合动力与电控系统、燃料电池与氢能系统、动力电池与储能系统、车网互动与快充快换系统等方面取得一系列科研成果，推广应用经济效益超过百亿元。

获国内外科技奖10余项，包括2022年度 IEEE TRANSPORTATION TECHNOLOGIES AWARD 。孵化包括科创板上市公司在内的学生创业企业超过20家。作为创刊主编建立国际交通电动期刊eTransportation（IF13.66）。 发表SCI收录学术论文400多篇，他引2.5万余次，5次入选科睿唯安全球高被引科学家。