随着我国向世界作出“双碳”承诺，能源消费革命按下加速键。据统计，国内83%碳排放量来自工业，工业用电量50%来自涡轮机械装备。鼓风机是涡轮机械的典型代表，年耗电量约占全国风机发电量50%以上。磁悬浮技术具有高转速、无摩擦、无损耗、低噪声、长寿命等优势，是解决传统旋涡轮机械问题的重要技术手段。然而现有磁悬浮轴承技术长期依赖进口，断供现象时有发生，成为制约工业技术改造的“卡脖子”难题。在山东省重点研发计划项目支持下，项目组历经七年联合攻关，成功研发设计高效节能磁悬浮鼓风机，取得了系列原创性发明设计，实现节能30%以上，噪音由120分贝降至80分贝，使用寿命长达20年，是行业换代产品，列入国家《绿色技术推广目录》，成为我国实现“双碳”目标的重要技术支撑。
本项目主要发明设计包括：1.发明设计了一种高稳定、高精度磁悬浮轴承系统。发明了永磁偏置解耦磁轴承、径轴一体电感式传感器和高性能磁轴承控制器，实现磁轴承控制精度小于10微米，功耗降低90%以上，保证了电机转子超稳定悬浮和高速运转。2.发明设计了高转速、高可靠性、高效率磁悬浮永磁同步电机。首创性开发了灌装式永磁电机转子、同轴自冷却系统、断电双保护系统、三闭环控制系统等关键技术，突破性解决了转子精磨或充磁时破裂的行业难题，保证了电机系统低功耗、低故障、高效可靠运行；3.创新研发了三元流叶轮与流道的高效设计与匹配技术，实现了整机系统宽工况高效运行，使各工况点的多变效率大于86%，能效指标处于同行业领先水平；4.创新开发设计了磁悬浮智慧节能控制系统，实现了整机远程控制、故障诊断、测试调试等智能化控制。
本设计成果经院士专家鉴定达到国际领先水平，授权国家知识产权56件，其中发明专利17件，形成完全自主知识产权，彻底打破国外技术封锁垄断，从根本上解决了传统鼓风机因机械轴承摩擦存在转速低、能耗高、可靠性差、噪声大等行业技术难题。列入了国家增强制造业核心竞争力专项，被评为国家“能效之星”产品和山东“十大科技”成果。近三年累计实现直接和间接经济效益20余亿元，广泛应用在污水、水泥、造纸、化工等高耗能领域，可使污水处理厂的总体运行费用降低20%，水泥厂每吨水泥节电2度。该成果技术还可应用于空压机、压缩机、发电机等18个行业，市场规模达3万亿元，对促进行业产业转型升级和产品升级换代具有重要引领带动作用。
创新点一：发明设计了高稳定、高精度磁悬浮轴承系统。发明了永磁偏置解耦磁轴承、径轴一体电感式传感器和高性能磁轴承控制器，使磁轴承控制精度由国际标准ISO14839规定小于25微米提高到小于10微米，功耗降低90%以上，实现了电机转子超稳定悬浮和高速运转。
学科分类：悬浮轴承，机械设计，电磁学，信号检测，控制技术；
旁证材料：授权202011044447.0等发明专利4项。
创新点二：发明设计了高转速、高可靠性、高效率磁悬浮永磁同步电机。首创性开发了灌装式永磁电机转子、同轴自冷却系统、断电双保护系统、三闭环控制系统等关键技术，突破性解决了转子精磨或充磁时破裂的行业难题，实现了电机转子200℃高温不退磁，保证了电机控制系统低功耗、低故障、高效可靠运行。
学科分类：机械设计，机械强度，热处理工艺与设备，自动控制技术；
旁证材料：授权201910306259.1、201910861108.2等发明专利8项。
创新点三：创新研发了三元流叶轮与流道的高效设计与匹配技术。首次开发了一套基于多种流动损失模型和叶片曲面参数优化设计技术，实现了整机系统宽工况高效运行，使各工况点的多变效率大于 86%，能效指标处于同行业领先水平。
学科分类：机械设计，流体机械及流体动力工程，机械原理与机构学；
旁证材料：授权 202010931734.7、201911387630.8 等发明专利 4 项
创新点四：创新开发磁悬浮智慧节能控制系统，实现了整机系统的远程控制、故障诊断、测试调试等智能化控制。
学科分类：信息处理技术，通信技术，自动控制技术；
旁证材料：授权202010471088.0等发明专利4项，授权软件著作权15项。