張馨芳 張佳星 李靜媛

摘 要：經(jīng)過十幾年的氫醫(yī)學研究，“氫健康產(chǎn)業(yè)”正在悄然興起，氫健康相關(guān)產(chǎn)品特別是富氫水進入大健康領(lǐng)域發(fā)揮作用，成為中國健康消費領(lǐng)域新的經(jīng)濟增長點。本文通過檢索全球富氫水領(lǐng)域的相關(guān)專利，從專利申請趨勢、創(chuàng)新主體競爭態(tài)勢、核心技術(shù)焦點等多個維度展開分析，明晰全球富氫水領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：氫健康，富氫水，專利分析

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.03.015

1 引 言

國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，這是我國首個氫能產(chǎn)業(yè)的中長期規(guī)劃。氫能源已然成為國家重點發(fā)展對象，制氫工藝也同樣能運用在氫健康如：氫水領(lǐng)域，作為民用部分必然也會得到更多的發(fā)展機會。隨著人們健康意識的增強，富氫水因具有抗氧化、抗疲勞、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、提高代謝能力、提升免疫力等作用已經(jīng)受到了越來越多人的關(guān)注。行業(yè)整體發(fā)展時間較短且發(fā)展較為緩慢，目前市場規(guī)模較小，未來發(fā)展機遇較大。本文透過專利視角分析富氫水領(lǐng)域全球發(fā)展現(xiàn)狀，為未來研究方向提供數(shù)據(jù)參考。

2 概 述

2.1 背景

富氫水（Hydrogen-rich Water）是指富含溶解氫分子的水，名字來源于日語原名“水素水”，又名“氫水”。富氫水的制備主要有3種方法：高壓充氣制氫、氫棒制氫、水電解制氫，富氫水中的氫氣含量是衡量產(chǎn)品性能的重要指標。

2007年，日本學者太田成男（Shigeo Ohta）教授課題組發(fā)現(xiàn)微量氫氣的疾病治療作用，并在世界著名雜志《Nature Medicine》上發(fā)表了論文，氫氣作用通過選擇性地減少細胞毒性的氧自由基的抗氧化治療，發(fā)現(xiàn)氫分子可清除人體自由基，對衰老及多種因自由基引起的慢性病具有很好的治療作用[1]，迅速引發(fā)了極大關(guān)注。20 08年，美國Nakao教授等發(fā)表關(guān)于氫氣的文章，證明呼吸氫氣能保護小腸移植后損傷，并首次檢測了炎癥因子，率先提出氫氣具有抗炎癥作用[2]。2008年，第二軍醫(yī)大學孫學軍教授團隊發(fā)表了國際第二篇、國內(nèi)第一篇氫醫(yī)學研究報道，證明呼吸氫氣對新生兒腦缺血缺氧性腦病具有很好的治療作用，能減少神經(jīng)細胞凋亡[3]。

國內(nèi)外氫氣對人體生理研究的文獻研究結(jié)果顯示，富氫水對于人群代謝綜合征、糖尿病、肝臟疾病、輻射損傷、腸道菌群、衰老等均具有不同程度的改善作用。為了達到預(yù)防保健作用，富氫水中的氫含量基本需要達到1.0ppm以上。目前用氫氣治療疾病的研究，在國際上已經(jīng)逐漸成為一個熱點，氫氣生物學效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，將對人類疾病治療和健康防護理念帶來革命性影響。

2.2 數(shù)據(jù)檢索來源

本文的檢索數(shù)據(jù)來源于智慧芽（PatSnap）專利數(shù)據(jù)庫，檢索日期截至2022年3月。檢索分析步驟如下：第一步深入解讀富氫水領(lǐng)域相關(guān)概念及原理，第二步確定中英文檢索關(guān)鍵詞并進行相應(yīng)擴展，第三步構(gòu)建檢索式，第四步檢索數(shù)據(jù)篩選處理，第五步專利數(shù)據(jù)分析及可視化呈現(xiàn)。

3 富氫水領(lǐng)域?qū)＠麢z索分析

3.1 專利申請趨勢分析

3.1.1 全球?qū)＠暾堏厔?/p>

一項產(chǎn)業(yè)處于上升期時，其勢必引入更多的競爭。專利作為一種排他性的權(quán)利，在很大程度上能反映出競爭的程度，進而映射出行業(yè)變化的趨勢。圖1展示了富氫水領(lǐng)域的全球?qū)＠暾堏厔菁跋鄳?yīng)時間段申請專利的被授權(quán)量。深灰代表申請總量，淺灰表示授權(quán)量。整體而言，富氫水領(lǐng)域的專利申請總量呈現(xiàn)不斷上升趨勢。

具體來說，2010年以前，僅少數(shù)公司進入富氫水領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā)尚處于初級階段，技術(shù)發(fā)展較為緩慢，專利申請量較少且平穩(wěn)發(fā)展；隨后的3年中，富氫水領(lǐng)域?qū)＠暾埩坑兴鲩L，相關(guān)技術(shù)逐步得到創(chuàng)新主體的關(guān)注；2013年開啟了富氫水領(lǐng)域技術(shù)的新紀元，該領(lǐng)域進入快速發(fā)展期，全球?qū)＠暾埩繉崿F(xiàn)飛躍式增長，并在2017年達到峰值；隨后兩年專利申請量雖有所下降，一方面在于技術(shù)瓶頸的限制，另一方面由于普通消費者在接受新概念方面存在誠信危機，一大批活躍的中小型氫企業(yè)最后沉寂下來；2020年專利申請量再次呈上升趨勢，由于發(fā)明專利存在18個月的公開期限，導致部分專利公開延遲，因此近兩年的圖示申請量較實際申請量少。

綜合目前富氫水領(lǐng)域整體蓬勃向上的發(fā)展態(tài)勢，隨著技術(shù)瓶頸逐步被突破，可以預(yù)測未來一段時間內(nèi)該領(lǐng)域的專利申請量仍會增長顯著。

3.1.2 中國VS日本專利申請趨勢

日本作為富氫水（水素水）的主打市場，其富氫產(chǎn)品市場成熟度高。自20 08年起，中國的氫健康產(chǎn)品從無到有，從單一到多樣，從規(guī)模小到規(guī)模大，從多數(shù)人誤解到多數(shù)人正面認識，從迷茫到清醒。整體上呈健康向上、逐漸展示強大生命力的過程。但2008～2012年，中國氫健康產(chǎn)業(yè)僅處于概念期，該階段幾乎沒有自己的品牌產(chǎn)品，研究雖然已經(jīng)初步具有規(guī)模，但是社會認知度非常低，幾乎沒有在商業(yè)上進行氫產(chǎn)品研發(fā)投入的企業(yè)，中國市場上只有幾種來自日本的氫水產(chǎn)品。

直到2013年，中國首個氫水產(chǎn)品正式發(fā)布并進入市場，這是中國第一家具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的民族品牌，徹底解決了中國研究規(guī)模大、沒有自己的氫水產(chǎn)品的尷尬局面，也給中國氫水臨床研究奠定了關(guān)鍵技術(shù)條件[4]。

圖2展示了自2007年以來中國與日本在富氫水領(lǐng)域的專利申請情況比對。2015年以前，日本專利申請量占據(jù)領(lǐng)先地位；2015年起，中國在該領(lǐng)域的專利申請量實現(xiàn)趕超，在富氫水領(lǐng)域方面的相關(guān)技術(shù)得到不斷發(fā)展，越來越多的創(chuàng)新主體進入該領(lǐng)域探索核心技術(shù)，中國在該領(lǐng)域發(fā)展相對較晚但迅速，特別是自2016年，即對中國許多氫企業(yè)而言非常關(guān)鍵的一年，中國許多氫產(chǎn)品在性能和質(zhì)量方面已經(jīng)超越日本，相關(guān)研究空前活躍。

3.1.3 中國各省市專利申請趨勢

通過分析中國各省市在富氫水領(lǐng)域的專利申請趨勢，可以認知各省市對該技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注及投入程度，并且有助于明確市場調(diào)研方向的側(cè)重程度。圖3展示了近10年富氫水領(lǐng)域排名前十的中國各省市專利申請趨勢，其中，廣東的專利申請量最多，成為中國富氫水技術(shù)領(lǐng)域最熱門?。黄浯螢檎憬透＝?；而像湖北等省市，雖然在前些年專利申請量很少，但是呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢，且近3年漲勢明顯；在市場調(diào)研過程中可以將富氫水領(lǐng)域核心省市作為著重考察的對象。

3.2 專利申請人分析

3.2.1 全球主要申請人

通過分析當前領(lǐng)域的全球主要申請人排名情況，可以快速了解該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)哪些公司擁有的專利總量最多，幫助了解該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的主要公司和競爭威脅。圖4所示的排名前十的全球主要申請人中，福州品行科技發(fā)展有限公司、日本多寧股份有限公司的專利申請量分別位居前兩位，技術(shù)實力雄厚。麥克賽爾株式會社、深圳氫愛天下健康科技控股有限公司的專利申請量依次排名第三和第四，在競爭激烈的富氫水領(lǐng)域同樣具有不可忽視的地位。

3.2.2 中國各省市專利總量及申請人數(shù)量

圖5展示了中國各省市專利總量及申請人數(shù)量前十名，可以看出，廣東、浙江、福建是富氫水領(lǐng)域?qū)＠暾埓笫。⑶覐V東、浙江的創(chuàng)新主體數(shù)量也依次位居前兩位；而福建的創(chuàng)新主體數(shù)量則相對偏少，反映出該省份的部分創(chuàng)新主體的專利申請量更為突出；山東的創(chuàng)新主體專利申請總量雖然處于中等地位，但其申請人數(shù)量排在第三名，表明該省份創(chuàng)新主體的專利申請量較為分散。

3.2.3 中國主要省市申請人排名

圖6展示了富氫水領(lǐng)域中國主要省市申請人排名情況，福建的福州品行科技發(fā)展有限公司在所有創(chuàng)新主體中的專利申請數(shù)量最多，已突破百件；其次分別為廣州的深圳氫愛天下健康科技控股有限公司、廣東蝸品科技有限公司。整體來看，廣州、福建的創(chuàng)新主體專利申請量特色分明，其中，廣州的各創(chuàng)新主體專利申請數(shù)量居多，且分布相對均勻；福建的創(chuàng)新主體專利申請量則主要集中在福州品行科技發(fā)展有限公司，其他創(chuàng)新主體申請量較少。

3.2.4 新進入者分析

該分析項能夠幫助了解在該技術(shù)領(lǐng)域的新進入者，這些新進入者表明了在該領(lǐng)域的新型競爭；與此同時，這些新興公司可以被視為潛在的收購或合作機會。

如圖7所示，富氫水領(lǐng)域的新進入者LG電子株式會社、武漢寶盈普濟科技有限公司在2019年開始申請該領(lǐng)域?qū)＠?；東莞寶杰康氫科技有限公司/株洲寶杰康氫科技有限公司、江蘇氫一世科技發(fā)展有限公司在2020年進入富氫水領(lǐng)域，福建省上杭縣愛養(yǎng)生醫(yī)療設(shè)備有限公司則在2018年起研究富氫水技術(shù)。新進入者對該領(lǐng)域創(chuàng)新主體而言意味著機遇和挑戰(zhàn)并存。

3.3 核心技術(shù)分析

3.3.1 技術(shù)核心概念

通過創(chuàng)新詞云可以幫助企業(yè)直觀地了解該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)最熱門的技術(shù)主題詞及最新重點研發(fā)主題。對富氫水領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)核心概念進行提取，得出圖8所示的創(chuàng)新詞云圖。圖中文字的字體越大越顯眼，對應(yīng)的技術(shù)主題詞被提及的頻率越高。

從圖中可以看出，其中，核心概念“富氫水”“發(fā)生器”“電解水”“便攜式”“電解槽”“富氫水杯”涉及的專利數(shù)量較多，可見該技術(shù)受到更多創(chuàng)新主體的青睞，為各申請人集中攻克的聚焦點；然而，像“納米氣泡”“離子交換膜”“氫溶解”等較為新興的核心概念，目前專利布局較為局限，專利技術(shù)可挖掘前景可觀。

3.3.2 主要申請人技術(shù)焦點

領(lǐng)域地圖顯示了該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)主要公司的專利關(guān)鍵詞，有助于了解該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)主要公司相關(guān)的技術(shù)概念，借此區(qū)分不同公司的技術(shù)焦點。

圖9富氫水領(lǐng)域地圖展示了主要申請人的技術(shù)焦點，可以看出，福州品行科技發(fā)展有限公司和深圳氫愛天下健康科技控股有限公司的技術(shù)焦點主要體現(xiàn)在富氫水，前者還關(guān)注富氫水杯、電解裝置和制備裝置；日本多寧股份有限公司則在電解水、電解槽、生成裝置、溶解氫方面占據(jù)優(yōu)勢力量；麥克賽爾株式會社重點關(guān)注電解水、電解槽和水發(fā)生器。

4 展望與建議

綜合前述全球?qū)＠麘B(tài)勢情況，整體而言，隨著富氫水領(lǐng)域技術(shù)瓶頸逐步被突破，技術(shù)先進性與安全度的進一步提升，未來該領(lǐng)域有望呈現(xiàn)蓬勃向上的發(fā)展態(tài)勢，富氫水賽道投資機遇愈發(fā)明顯。應(yīng)用領(lǐng)域方面，富氫水在治療、美容、保健、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域應(yīng)用，特別是在氫氣醫(yī)學領(lǐng)域的研究頗為廣泛，但多數(shù)僅停留在實驗階段，臨床應(yīng)用研究有待深入開發(fā)與突破，這將有利于確認氫氣對臨床疾病的治療效果，臨床研究是氫氣醫(yī)學的重要方向。隨著富氫水在這些領(lǐng)域的快速發(fā)展，安全程度、應(yīng)用效果等備受大眾關(guān)注或認可的焦點問題將成為更有價值的探索。

區(qū)域分布方面，日本作為富氫水的主打市場，其富氫產(chǎn)品市場成熟度高，是市場化推廣程度最高的國家。中國在該領(lǐng)域發(fā)展雖然相對較晚但迅速，自2016年，中國許多氫產(chǎn)品在性能和質(zhì)量方面甚至超越日本，并且涌現(xiàn)出部分參與富氫水領(lǐng)域的熱門城市及企業(yè)，相關(guān)研究空前活躍。

研究熱點方面，“ 納米氣泡”“ 離子交換膜”“氫溶解”等作為新興的核心概念，目前專利布局較為局限，專利技術(shù)可挖掘前景可觀。富氫水中的氫氣含量是衡量產(chǎn)品性能的重要指標，為了提高富氫水中的氫氣含量，創(chuàng)新主體可考慮從氫氣產(chǎn)生后的溶解過程和溶解后的富氫水保存過程兩個方面著手進行研究與布局。

運營合作方面，運營機會的獲得需要情報支持，通過對行業(yè)發(fā)展、技術(shù)前沿、市場動向、產(chǎn)品動態(tài)等情報的收集和調(diào)研，將線上檢索和線下考察相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)潛在的專利運營機會，為專利運營策略的制定和執(zhí)行提供依據(jù)。建議該領(lǐng)域創(chuàng)新主體在注重國內(nèi)專利運營的同時，也要著眼于國外市場。目前日本是富氫水市場化推廣程度最高的國家，其他國家?guī)缀跆幱谙鄬瞻谞顟B(tài)，因此在專利運營過程中可考慮尋求與國外設(shè)備制造、飲用水生產(chǎn)或其他類型企業(yè)的合作機會，共同探尋富氫水藍海商機。

5 結(jié) 語

當前我國大健康產(chǎn)業(yè)在結(jié)構(gòu)上尚未完善，富氫水國內(nèi)市場的參與企業(yè)數(shù)量不多，且普遍為中小型企業(yè)，各企業(yè)的技術(shù)實力、銷售金額、品牌影響力都比較一般，尚未出現(xiàn)大公司、大品牌，缺乏龍頭企業(yè)對富氫水健康領(lǐng)域的引領(lǐng)和帶動。預(yù)示該領(lǐng)域仍有大量的市場空白點，或?qū)⒋呱嗟氖袌鰴C遇。

透過本文對全球富氫水領(lǐng)域?qū)＠暾堏厔?、?chuàng)新主體競爭態(tài)勢、核心技術(shù)焦點等多個維度的分析，有助于清晰認知富氫水領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展與布局現(xiàn)狀、行業(yè)趨勢與市場前景，同時為該領(lǐng)域潛在企業(yè)的研發(fā)與運用提供專利技術(shù)指引。

參考文獻

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孫學軍主編. 氫氣醫(yī)學[M]. 上海： 上海交通大學出版社，2020.