山东木齐健康科技有限公司是一家专注固态氢材料与产品供应链的高科技企业。公司在山东济南和淄博市建有运营中心。旗下有木齐新材、木医健康、博淼环保、木烯科技、木齐隆鑫(工厂)等多家子公司。
木齐科技
专注固态氢材料与产品供应链
2019年获批国家科技型中小企业
2020年获得山东省高新技术企业(淄博木齐荣获)
2022年获批国家创新型中小企业
依托中国科学院理化所建成国内首家固态储制氢新材料实验室
获得15项国家授权发明专利
综述:氢气片的研发现状与市场前景
发布日期:2025年09月01日 阅读:19

山东木齐健康科技有限公司固态氢实验室

摘要:氢气片作为一种遇水即可释放氢气的固态氢产品,是氢健康产业中增长迅速且应用广泛的细分品类。本文系统综述了氢气片的定义、技术原理(主要基于镁、硅等材料的水解反应)及其在国内外的发展现状,虽然中国企业在矿物制氢等技术上已取得多项专利,但是行业整体仍面临标准缺失与市场过度宣传等问题。文章详细梳理了氢气片的六大细分品类,即:泡腾氢气片、口服氢气片、足浴氢气片、抑菌氢气片、氢瓷片、熏蒸氢气片,并就其在多场景下的应用模式、相关的检测标准与规范进行了分析。本文针对行业存在的科学性争议、监管盲区及技术瓶颈等问题,提出了加强基础研究、建立标准体系和推动合规发展的策略。最后,本文展望了氢气片未来在技术创新、与中医学及农业等领域跨界融合的广阔前景。

中文关键词:氢气片;氢健康产业;固态氢;应用场景;市场前景;行业标准

1 氢气片的定义与概述

氢气片是一种固态氢产品,其核心特性是遇水后能够通过水解反应释放出氢气。这类产品通常采用金属基材料(如镁、硅、钙等)作为制氢母体与矿物材料复合。氢气片技术自21世纪初开始发展,随着氢分子医学研究的深入逐渐形成了多种形态和用途的产品体系。

氢气片的发展源于对德国诺尔登瑙洞窟"神奇之水"的研究。科学家们发现,该洞窟泉水的特殊健康效应主要源于水中富含分子氢,从而开启了氢医学和氢健康产业的发展。氢气片作为固态储制氢技术的一种应用形式,因其使用方便、储运安全和成本较低等特点,迅速成为氢健康产业的重要组成部分。

氢气片的工作原理是水解制氢技术。当片剂与水接触时,其中的活性成分与水发生化学反应,产生氢气并溶存于水中。高端氢气片产品主要采用纳米气泡技术、微胶囊包覆技术和复合催化剂来提高产氢效率和稳定性。这些技术创新使得氢气片能够在不同水温条件下快速释放氢气,并保持水中氢浓度在一定时间内维持在较高水平。

表1 氢气片主要技术参数示例

氢气片产品形态主要包括泡腾片型、压片糖果型、足浴片型、口腔抑菌片型、氢瓷片型等。这些不同类型的产品满足了不同应用场景的需求,从饮用水、口腔护理到足浴/泡澡等多种用途,形成了较为完整的产品体系。随着氢医学研究的深入和氢健康产业的发展,氢气片正以其便捷性、安全性和多样性成为增长最快的大健康产品类别之一。

2 国内外氢气片的研发与市场分析

2.1 国际研发与市场状况

日本作为氢医学研究的发源地,在氢气片技术开发和市场推广方面处于全球领先地位。日本早在2017年就将氢气疗法列入先进医疗手段,为氢健康产品包括氢气片的发展提供了政策支持。日本市场上已有多种品牌的氢气片产品,包括泡腾氢气片、口服氢气片和泡浴氢气片等。这些产品多采用先进材料技术和精密制造工艺,具有较高的产氢效率和稳定性。日本消费者对氢健康产品的接受度较高,市场规模逐年扩大。

欧美国家在氢气片研发方面注重科学验证和临床研究,产品多以功能性食品或医疗器械的形式进入市场。欧洲研究机构与产业界合作密切,共同攻关氢气片的技术瓶颈,如氢气靶向递送效率限制等问题。美国市场则更注重产品的创新性和便捷性。值得注意的是,国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)正在积极制定氢能领域的国际标准,这将对全球氢气片市场产生重要影响。

2.2 国内研发与市场状况

中国氢气片产业虽然起步较晚,但发展迅速,已形成了一定的产业链规模和市场影响力。技术研发方面,中国企业如木齐科技等已掌握了矿物制氢材料、纳米气泡物理溶氢等核心技术,并获得了多项国家授权发明专利。这些技术突破为国产氢气片的发展奠定了坚实基础。

市场规模方面,据统计,2023年含氢概念产品销售额同比增长215%,3000元以上的富氢水机销量突破10万台。氢气片作为氢健康产品的重要组成部分,其市场规模也随之快速增长。天眼查数据显示,2020年以来新注册的含"氢健康"企业达1.2万家,其中78%注册资本低于100万元。这些企业通过多种模式拓展市场,推动了氢气片产品的普及。

商业模式上,国内氢气片企业多采用"免费体验+社群裂变"模式发展用户,特别是针对老年群体。调查显示,氢健康体验馆的会员体系中65岁以上老人占比达82%,复购率超70%。这种模式虽然有效推动了产品销售,但也带来了一些市场乱象,如过度宣传、夸大功效等问题。

尽管发展迅速,中国氢气片产业仍面临诸多挑战。一方面,核心技术仍需提升,特别是在产氢效率、稳定性和安全性方面与国外先进产品仍有差距;另一方面,行业标准不完善,监管政策滞后,导致市场产品良莠不齐,消费者权益难以得到有效保障。此外,公众对氢气片的认知仍有限,科学普及工作亟待加强。

表2 主要国家和地区氢气片发展比较

3 氢气片的细分品类与应用场景

3.1 泡腾氢气片

泡腾氢气片是市场上最常见的品类,其特点是遇水后迅速崩解溶解释放氢气,制成高浓度的富氢水供饮用。这类产品通常采用金属镁或氢化镁/氢化钙作为主要制氢材料,配以食品级崩解剂、粘合剂和填充剂,确保产品安全性和稳定性。优质的泡腾氢气片具有氢含量高(可达1600ppb以上)、崩解时间短(通常在3-5分钟内)等特点,保证了产氢效率和产品稳定性。

泡腾氢气片的主要应用场景是日常饮水补氢,使用者只需将一片产品放入水中,待其完全溶解后即可饮用得到的富氢水。这种补氢方式简单便捷,适合在家、办公室或旅行等多种场合使用。研究表明,定期饮用富氢水可能有助于缓解氧化应激、改善代谢综合征和提升生活质量。

图1  泡腾氢气片

3.2 口服氢气片

口服氢气片主要是氢气压片糖果等形式,通过口腔含服或吞服的方式摄入氢分子。这类产品多采用特殊工艺将氢分子封装于载体中,在消化道内释放吸收。如一些产品添加了蓝莓果粉等成分,强调其花青素与氢分子的协同抗氧化作用。口服氢气片的优势在于使用更为便捷,无需水源即可随时补氢,适合快节奏生活的现代人群。

然而,口服氢气片的技术门槛较高,需要解决氢分子的封装、保护和释放控制等问题。目前市场上这类产品的实际效果存在较大争议,因为氢分子在消化道中的吸收效率和生物利用度尚需更多研究支持。消费者在选择这类产品时应保持理性,关注产品的技术原理和科学依据。

图2  氢气压片糖果

3.3 足浴/泡浴氢气片

足浴/泡浴氢气片是氢分子与中草药结合的创新产品,遇水同时释放氢气和中药成分,通过透皮吸收实现协同增效。这类产品通常采用古传经方并提取中草药精华成分,可在水中全部溶解,无任何残渣。常见的中药成分包括淫羊藿、肉苁蓉、牡蛎粉、艾叶、生姜等,针对不同的身体情况对症下药。

足浴氢气片的使用方法简单,只需将片剂放入温水中溶解后进行足浴或泡浴。研究表明,水中氢分子可通过皮肤吸收,并借助氢分子的强渗透性和抗氧化特性,增强中药成分的吸收和利用。用户反馈显示,这类产品对睡眠改善有效率达到85%以上,同时对缓解疲劳、改善寒湿体质也有较好效果。 

图3 氢中药结合的足浴氢气片

3.4 口腔抑菌氢气片

口腔抑菌氢气片是专门针对口腔健康设计的产品,通过释放氢气发挥抑菌护齿作用。这类产品多含有西吡氯铵等抑菌成分,与氢分子协同作用,有效抑制口腔细菌滋生,清洁口腔,改善口腔微环境。实验数据显示,口腔抑菌氢气片在500ml水中30秒即可使氢浓度达到1000ppb,1分钟后可达1560ppb,快速形成高浓度富氢环境,而且在水中会持续释放氢气达1个小时以上。

口腔抑菌氢气片的使用方法简单,只需将一片产品放入水中溶解后用于漱口,每日一次即可帮助维持口腔健康。这类产品特别适合吸烟喝酒人士、常出差外食人士、产妇和口腔疾病患者以及牙齿矫正人群使用,能有效减少口腔问题发生。

图4 抑菌氢气片

3.5 氢瓷片

氢瓷片是一种特殊类型的氢气片,其特点是放到水中能释放氢气和矿物质元素,但自身不溶解。这类产品多采用矿物材料复合经陶瓷工艺成型制成,如镁基或硅基矿物复合物,通过微纳米通道缓慢释放氢气。氢瓷片的优势在于可重复使用,一片产品通常可制备5-10升富氢水,单次使用成本较低。

氢瓷片制造的富氢水不仅富含氢气,还具有负电位、弱碱性、小分子团和富含矿物质等特点。实验显示,氢瓷片制备的富氢水氢含量可达1500ppb以上,氧化还原电位(ORP)达到-200mV以下,O¹⁷半峰宽约45Hz,并富含镁、钙、偏硅酸等微量元素。这些特性使得氢瓷片制备的富氢水具有更好的健康功效和口感。

图5  氢瓷片

图6  矿物制氢瓷片

3.6 熏蒸氢气片与其他类型

熏蒸氢气片是相对小众的品类,通过特定装置将氢气释放于蒸汽中,通过呼吸道吸入和皮肤吸收双重途径发挥作用。这类产品多用于美容机构或家庭SPA,结合蒸汽的热效应和氢分子的生物效应,实现皮肤护理和身心放松的效果。

此外,市场上还有多种其他类型的氢气片,如专用于农业种植的氢气片(通过氢水浇灌促进植物生长)、水产养殖用氢气片(改善水质促进水产健康)以及宠物护理用氢气片等。这些产品拓展了氢气片的适用领域,展现了氢技术的广泛应用前景。

表3 氢气片主要品类及其应用场景

4 氢气片的检测标准分析

4.1 现有标准体系

氢气片作为新兴产品类型,其标准体系建设仍处于起步阶段。目前国际上针对氢气片的相关标准主要包括氢品质检测、安全性评估和性能测试等方面。日本工业标准JIS K0512-1995《氢气》中规定了氢气的纯度、水分、露点、碳氢化合物含量、氧含量、氮含量、二氧化碳含量、一氧化碳含量、全硫化合物和水银蒸气等关键指标的分级和要求。这些标准为氢气片产品的质量评价提供了重要参考。

在中国,氢能产业标准体系建设正在加速推进。2023年,国家标准委与国家发展改革委、工业和信息化部等部门联合发布了《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》,这是国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南。《指南》提出到2025年,支撑氢能制、储、输、用全链条发展的标准体系基本建立,制修订30项以上氢能国家标准和行业标准。重点加快制修订氢品质检测、氢安全、可再生能源水电解制氢等方面的标准。

4.2 关键检测指标

氢气片的质量评价涉及多个关键指标,主要包括氢含量、产氢速率、崩解时间、氧化还原电位、pH值和安全性指标等。氢含量是衡量氢气片性能的核心指标,通常用ppb(十亿分之一)或ppm(百万分之一)表示,高质量的氢气片可使水中氢浓度达到1500ppb以上。

产氢速率和崩解时间反映了氢气片的使用性能,快速崩解和高产氢速率能提升用户体验。氧化还原电位(ORP)是衡量水还原性的重要指标,富氢水的ORP通常为负值,数值越低表明还原性越强。pH值反映水的酸碱性,优质氢气片制备的富氢水呈弱碱性(pH7.5-8.5)。矿物质含量指水中溶出的微量元素种类和数量,如镁、钙、偏硅酸等,这些元素对健康有积极作用。

安全性指标包括重金属含量、有害物质残留、微生物限量等,确保产品使用安全。此外,对于添加中草药或其他功能成分的氢气片,还需要对添加物进行安全性和有效性评估。

4.3 检测方法与挑战

氢气片的检测方法多样,包括电极法测定氢含量、ORP仪测定氧化还原电位、pH计测定酸碱度、原子吸收光谱测定矿物质含量以及气相色谱分析气体成分等。这些方法各有特点,需要根据具体指标选择合适的检测手段。

目前氢气片检测面临的主要挑战是标准不统一和方法不一致。不同厂商可能采用不同的检测方法和条件,导致结果难以直接比较。此外,氢分子在水中的不稳定性也给检测带来困难,需要规范的取样和测试流程以保证结果准确性。建立科学、统一、规范的检测标准和方法体系是推动氢气片品类健康发展的重要前提。

随着氢能产业标准体系的完善和氢气片市场的扩大,预计未来会有更多针对氢气片的专用标准和规范出台,为产品质量评价和市场监督提供有力支持。企业应积极参与标准制定工作,推动行业向规范化、标准化方向发展。

5 氢气片行业存在问题及应对策略

5.1 科学性与有效性问题

尽管氢分子医学研究取得了一定进展,但由于缺少临床数据和病例,加之监管缺失,许多氢气片厂商为了产品销售会夸大产品功效,声称能够治疗多种疾病,导致消费者心存疑虑,给氢气片的健康发展带来了一定的危机。

针对这一问题,研究人员应当聚焦氢气选择性抗氧化、抗炎信号通路调控(如NF-κB通路)、氢分子与铁嘌呤互作机制,并探索氢气在基因表达调控及线粒体保护中的作用。通过扎实的科学研究为产品开发提供可靠依据,避免过度宣传和虚假宣传。

5.2 监管与标准缺失问题

氢气片行业面临的另一个突出问题是监管滞后与标准缺失。现行《食品安全法》尚未将富氢水纳入特殊食品管理,而医疗器械注册目录中仅收录1款氢氧气雾化机。这种模糊地带使得商家游走于保健品与医疗器械的界定之间,导致市场产品良莠不齐,消费者权益难以得到有效保障。

应对这一问题,需要加快建立行业标准体系和监管框架。监管部门可借鉴医疗器械UDI系统,建立氢健康产品溯源管理;建立健全氢健康产品的分类管理制度,明确各类产品的监管要求和市场准入条件。同时,行业组织应当积极制定团体标准,引导企业规范生产,提升产品质量和安全水平。

5.3 市场混乱与消费者信任问题

氢气片市场存在明显的虚假宣传和价格虚高现象。调查显示,某品牌氢水杯将电解水技术包装成"量子氢疗",终端售价达5980元。这种商业异化导致真正的科研进展被市场噪声淹没,复旦大学附属肿瘤医院2023年调查发现,12%的癌症患者曾中断正规治疗尝试氢疗法。这些问题严重损害了消费者信任,阻碍了行业健康发展。

解决市场混乱问题需要多方协同努力。建议消费者建立"三重验证"机制:查验产品批文类型、比对卫健委诊疗指南、咨询主治医师意见。监管部门应当加强市场监管,打击虚假宣传和价格欺诈行为。行业组织应当建立自律机制,推动企业诚信经营,维护市场秩序。

5.4 技术瓶颈与创新不足问题

氢气片行业还存在技术瓶颈和创新不足的问题。许多产品存在产氢效率低、氢浓度不稳定、使用不便等问题,影响用户体验和效果。特别是在常温下水解制氢速率慢、产氢持续时间短等问题,制约了产品的发展和应用。

针对技术瓶颈,企业应当加大研发投入,提升技术创新能力。可以通过开发新型制氢材料、优化产品配方和工艺、引入新技术等方式提高产品性能。同时,加强与科研院所的合作,推动产学研协同创新,加速技术突破和成果转化。

6 氢气片的未来趋势与发展前景

6.1 技术创新方向

未来氢气片的技术创新将呈现多元化和高效化趋势。在材料方面,新型制氢材料如复合活化剂改性的硅基材料、纳米结构的镁基材料等将提高产氢效率和稳定性。在产品形态方面,多功能复合型氢气片将成为发展方向。如何将氢分子与其他功能成分(如中草药提取物、矿物质、维生素等)有机结合,实现协同增效,是产品创新的重要方向。在制备工艺方面,绿色生产和精密制造技术将得到更多应用。通过优化工艺流程和提高质量控制水平,确保产品的一致性和可靠性。同时,开发适合大规模生产的技术和设备,降低生产成本,提高市场竞争力。

6.2 应用领域拓展

氢气片的应用领域将持续拓展,从传统的饮用水处理向更多元化的场景延伸。在医疗健康领域,氢气片可能与现代医疗技术结合,开发出用于特定疾病辅助治疗的专业产品。研究表明,氢气可能对多种疾病模型有改善作用,未来需要更多临床验证来支持这些应用。

在美容护肤领域,氢气片的应用前景广阔。氢分子具有抗氧化、抗炎症等特性,可用于开发氢水面膜、氢水喷雾等产品,用于皮肤护理和美容。一些研究显示,氢水可促进纤维细胞胶原合成,清除自由基,抑制角质细胞死亡,具有美容抗皱潜力。

图7  氢气片与中草药结合后药效大幅提升

在农业养殖领域,氢气片也有巨大应用潜力。研究表明,氢水在农业种植、养殖方面可调节农作物、食用微生物和家畜的生长发育,增强它们对各种胁迫的耐受性。使用氢气片制备氢水,可方便地用于氢水养花、氢水养鱼和家庭植宠养护,促进动植物健康生长。

在工业领域,氢气片技术可能用于烟酒醇化过程。研究表明,矿物制氢材料已在多家白酒厂家进行了应用,可以醇化酒的口感,缩短白酒的窖藏周期,提高白酒的PH值等特性。类似技术也可能用于烟草加工和其他食品工业中。

6.3 产业发展前景

从产业发展角度看,氢气片市场前景广阔。据日本相关市场研究预计,2025年中国氢健康产业规模将超过300亿人民币,将是大健康领域重要组成部分。随着老龄化社会到来和健康意识提升,对氢健康产品的需求将持续增长,氢气片作为便捷、安全的补氢方式,将受益于这一趋势。

未来氢气片产业将呈现以下发展特点:一是品牌化,具有技术优势和品牌影响力的企业将获得更大市场份额;二是规模化,随着市场规模扩大和生产技术成熟,头部企业将形成规模效应,降低成本提高竞争力;三是国际化,中国企业将更多参与国际竞争,出口产品和技术,甚至进行海外投资和市场布局。

6.4 可持续发展路径

为实现可持续发展,氢气片行业需要走科学化、规范化和国际化之路。科学化意味着加强基础研究和临床验证,夯实产品科学基础;规范化意味着完善标准体系和监管框架,规范市场秩序;国际化意味着融入全球氢能产业发展,参与国际竞争与合作。

企业应当摒弃短期行为,立足长远发展,加大研发投入,提升产品科技含量和质量水平。同时,加强行业合作,形成产学研用协同创新的良好生态。通过提供真正有价值的产品和服务,赢得消费者信任和市场认可,实现行业健康可持续发展。

随着技术进步和应用拓展,氢气片有望成为大众健康生活的重要组成部分,为健康中国建设和全球健康事业作出贡献。未来,氢气片可能与其他氢技术一起,构建起完整的氢健康产业生态,实现氢技术在医疗、健康、美容、农业等领域的广泛应用,创造更大的经济价值和社会价值。

7 结论

氢气片作为一种便捷、安全的固态氢产品,已经成为氢健康产业的重要组成部分。目前,氢气片产品形态多样,包括泡腾氢气片、口服氢气片、足浴氢气片、口腔抑菌氢气片、氢瓷片等多种类型,满足了不同场景下的需求。从技术层面看,国内企业已经掌握了一定的核心技术,但在材料性能和工艺水平方面仍需提升。

从市场角度看,氢气片产业规模增长迅速,但也存在虚假宣传、价格虚高、标准缺失等问题,需要加强监管和行业自律。从未来发展看,随着氢能产业标准体系的完善和氢医学研究的深入,氢气片行业将逐步走向规范化和科学化。技术创新、应用拓展和产业升级将是未来发展的主要方向。

总体而言,氢气片市场前景广阔,但需要政府、企业、科研机构和消费者共同努力,解决当前存在的问题,推动行业健康可持续发展。通过提供真正安全有效的产品和服务,氢气片有望为大众健康和生活品质提升作出积极贡献。

参考文献

1.氢健康产品的品类梳理与分类(2024). 百度百科. 

2.氢产品对标技术方案(2025). 全国对标达标信息服务平台.

3.中国氢健康产业面临的4大问题(2023). 氢思云. 

4.论氢健康产业当下之困境(2023). 汇康氢医学. 

5.氢气医学未来发展趋势(2025). 搜狐新闻. 

6.固态氢领域的竞争优势与前景报告-山东木齐健康有限公司官网https://www.imuqi.cn.

7. 电子工业用气体氢检测(2025). 中析研究所. 

8. Hydrogen Liquefaction Market, Global Outlook and Forecast 2025-2032(2025). Teena Blog.

9. 深度剖析身体补充氢气的方式 ——口服氢、吸氢氧、泡脚补氢与饮用氢水的研究 .氢气片网http://www.qingqipian.com.

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