综述：基于人工智能辅助的2019-2024年海水淡化研究全球趋势文献计量分析

这篇综述创新性地采用AI辅助文献计量方法，系统分析了2019-2024年全球海水淡化领域6,864篇论文与专利。研究发现可再生能源驱动淡化（SWRO）和化学资源提取成为增长最快方向（增长率分别达158%和141%），而膜技术（如石墨烯氧化物纳米材料）虽占研究总量20%但增速趋缓。中国以50%论文量和44.6%专利量领跑全球，但学术影响力（Cit/pub指标）仅排第十，且大学主导的专利结构反映产学研转化不足。研究通过ChatGPT分类与传统VOSviewer聚类结合，为领域发展提供了数据驱动的决策依据。

　　

全球海水淡化研究的技术演进与区域特征

学术文献出版格局
2019-2024年间全球海水淡化领域共产生6,864篇学术论文，中国以超3,000篇（占总量50%）的绝对优势领跑，但平均被引率（Cit/pub）仅排全球第十。美国在论文数量（第二位）和学术影响力（Cit/pub第三位）上表现均衡，而新加坡和阿拉伯联合酋长国（UAE）虽发文量较少却包揽被引率冠亚军，凸显其"少而精"的研究策略。机构层面，中国科学院以体量取胜，而沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）和新加坡南洋理工大学（NTU）则在单位论文影响力上表现突出。

专利技术的时空演变
全球海水淡化专利累计超50,000项，中国以20,000+项（占44.6%）和年增20%的速度成为最大技术输出国。专利布局呈现明显地域分化：中国企业侧重反渗透膜（C02F1/44等IPC分类）和纳米材料（如石墨烯氧化物），中东国家则在多效蒸馏（MED）等热法淡化技术保持优势。值得注意的是，中国72%专利来自高校，而美国和中东地区70%以上专利由企业持有，反映不同的技术创新生态。

AI辅助的研究热点图谱
通过VOSviewer聚类与ChatGPT分类的协同分析，研究识别出五大核心领域：

1. 过程优化与能效（911篇）：聚焦系统仿真、多目标优化和^?分析，推动SWRO能耗从1980年代8 kWh/m³降至现今2 kWh/m³；
2. 可再生能源耦合（1,427篇）：太阳能驱动淡化（如阿联酋Hassyan项目）使成本降至0.28美元/m³；
3. 膜材料开发（1,254篇）：纳米复合膜表面改性技术遇瓶颈，年增长率不足5%；
4. 盐水化学提取（652篇）：锂/镁等战略金属回收技术增速达141%；
5. 环境影响（108篇）：针对浓盐水排放的生态效应研究仍待加强。

中国特色的发展路径
中国海水淡化产能四年内翻倍至250万m³/d，但仅占全球总量的3%。学术研究呈现"重基础轻应用"特征：在石墨烯膜（GO）等新材料领域论文占比超30%，但专利转化率不足；在热法淡化（如MED）方面的技术储备仅为中东国家的1/3。这种差异与2000年后中国直接跳过热法、重点发展RO技术的战略选择密切相关。

未来趋势与挑战
研究揭示两大爆发式增长方向：可再生能源集成系统（年增158%）和盐水资源化（年增141%），二者共同指向碳中和目标下的技术转型。而膜技术虽已接近理论能耗极限（1.06 kWh/m³），仍是85%SWRO系统的核心组件。值得关注的是，中国在学术产出规模上的领先优势如何转化为产业竞争力，将成为影响全球海水淡化格局的关键变量。