1、高密度低温燃烧理论与技术

提出了“化学反应率与混合率协同控制”的学术思想，构建了柴油机高密度-低温燃烧理论，支撑全球首款50%热效率重型商用车柴油机开发，率先提出了内燃动力实现60%热效率的技术路线。获2010年国家技术发明二等奖。

2、内燃机复合循环理论与方法

提出内燃机循环-余热回收底循环的复合循环理论，构建了复合循环构型-工质-参数协同设计优化方法。针对重卡柴油机研制的Diesel-RC（sCO2）构型原理样机，热效率绝对值提高3.82%，高于报道的国际最好水平。获2020年国家自然科学二等奖。

3、超低排放重型商用柴油机关键技术

发明了两级增压/复合EGR先进空气系统、高效低排放燃烧系统以及燃烧-后处理耦合控制技术，解决热效率与排放控制矛盾，成功开发我国首台欧VI重型商用柴油机样机。获2017年国家科技进步二等奖。

4、内燃机气流快速检测与评价技术

构建了气流“测试-评价-设计”理论技术体系，攻克了气道正向设计和在线检测难题，广泛应用于潍柴、玉柴、上汽、东风等100余家企业，气流试验台市场占有率超过90%。获2017年国家技术发明二等奖。

5、柴油机低噪声设计关键技术

突破了国外的技术壁垒，形成了体系化的柴油机低噪声设计关键技术、测试设备和装置、设计规范和企业标准，协助我国内燃机企业10年跨越欧洲噪声法规3-4个技术阶段。获2015年国家科技进步二等奖。

6、动力系统开发及系统解决方案

以数字化设计为牵引，构建以过程能力为核心的精益化研发设计体系，以数据库和性能试验为支撑，建立Top-Down和CAE全参数化结构设计与全流程开发方法；完成了多款车用及非道路高效发动机、特种发动机等开发，多次获评“中国心”十佳发动机。

7、生物质废物高效清洁燃气化关键技术

提出以气化燃气化为主、沼气燃气化为辅、二次气化协同的创新技术，攻克“农林废物清洁高效气化多联产关键技术与应用”和“基于3S维度的生物质固废燃气化关键技术及应用”等关键技术，显著引领了生物质固废处理利用行业的技术进步与发展。分别于2015年、2020年获国家科技进步二等奖。

8、高性能燃料电池先进技术

成功制备了高温低湿条件下具有高离子电导率的自保湿碳氢聚合物离子交换膜，显著提高了离子交换膜在高温低湿环境中的离子传输能力；成功制备了新型电极流场一体化燃料电池，显著提高了燃料电池的功率密度，并提出了高性能燃料电池详细技术路线，发表2篇《nature》文章。