脅威にさらされているバッテリー: リチウムの供給逼迫

FT 再考

今後数十年間でネットゼロ目標を達成するには、交通システムを変える必要があります。道路を走るガソリンやディーゼルを燃料とする車の大きな轟音は、電気自動車（EV）の低い騒音に置き換えられる必要があります。 しかし、EVの販売が急増し、30の政府が20401年までに新しいガソリン車とディーゼル車の販売を停止すると発表している一方で、非常に重大な問題が1つある。それはリチウム需要の増大だ。

電池生産に不可欠な「白い金」の供給が間もなく不足するとの予測により、EVの普及目標が危うくなるのではないかとの懸念が生じている。 供給がほんの一握りの国に依存しており、リチウム抽出による環境への影響を巡る抗議活動が続いているため、この貴重な資源の代替資源、さらには代替金属全体を見つける競争が続いている。

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リチウムは、ニッケルやコバルトと並んで、今日のほとんどの電子機器に搭載されている電池の重要な成分であり、電池から電力を供給している機器に電流を運ぶ陰極の製造に使用されます。 最近まで世界のリチウム生産量の大部分は携帯電話やノートパソコン用の電池の製造に使われていましたが、電気自動車1台分の電池パックには約50kgの炭酸リチウムが含まれており、現在ではEVがトップの座を占めています2。

EV への需要の高まりにより価格が高騰し、過去 2 年間でバッテリーグレードの炭酸リチウムの価格は 10 倍に上昇しました。 2021 年には、約 1,100 万個のバッテリーを製造するのに十分な量のリチウムが採掘されましたが、2050 年までにネットゼロ目標を達成するには、世界中で EV3 およびハイブリッド車用のバッテリー パックが累計 20 億個必要になると推定されています。 世界の埋蔵量は理論上は需要を満たすのに十分な25億個を生産できると推定されているが、飛行機、電車、自転車、消費財のバッテリーにもリチウムが必要である。

推定では、2020 年から 2025 年までの 5 年間で、リチウムの需要は 3 倍になると予想されています4。 国際エネルギー機関 (IEA) は、わずか 2 年以内に不足する可能性があると警告しており 5、実質ゼロを達成するために役割を果たしたいと考えている多くの EV 購入予定者は、チャンスを逃すリスクにさらされています。

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リチウムの鉱床は広範囲に存在しますが、生産の大部分は、既知の埋蔵量が最大であるオーストラリア、中国、アルゼンチン、チリに集中しています。 とりわけ米国、ポルトガル、ドイツ、メキシコなどで新たな鉱床が発見されているが、それにもかかわらず、生産は依然として「四大国」に集中している。

オーストラリアは生産の大半を占めており、残りの国々を合わせたよりも多くの採掘量を占めているが、世界のリチウム加工精製の60％が中国で行われており、中国はサプライチェーンを圧迫している。国。 過去 10 年間で、中国企業は中国国外でも約 56 億米ドル相当のリチウム資産を購入しました。6 供給制約に加え、世界の生産能力の 75% がわずか 5 社で占められています。

多くの場所で、リチウム抽出による環境への影響により生産が複雑になっています7。 ラテンアメリカでは、リチウムの主な抽出は池での蒸発によって塩水から行われますが、このプロセスは水を大量に消費し、わずか 1 トンのリチウムを生産するのに 220 万リットルの水が必要となります8。 チリとアルゼンチンでは、地球上で最も乾燥した場所の一部にある塩原の下からリチウムが採掘されています9。一方、ボリビアのサンクリストバル鉱山では毎日 50,000 リットルの水を使用していると言われています10。 アルゼンチンでは、先住民族の権利と彼らが住む生態系に対する懸念から、野心的な探査計画を制限する動きがある11。 オーストラリアでは、リチウムは硬い岩石に含まれるため、従来の採掘によって抽出されます。 このタイプのリチウム抽出は、蒸発によって抽出されたリチウムよりも炭素強度が 3 倍高くなります12。

業界は現実的な困難にも直面している。 リチウム採掘業者や加工業者にとって参入障壁は高く、必要な手段や専門知識を備えている企業はごく少数であり、新規参入者がオンラインに参入するまでにどれくらいの時間がかかるかは不明だ。 世界最大のリチウム生産会社であるアルベマールは、適切な場所が見つからなかったため、ヨーロッパでのリチウム採掘計画を停滞させている13。 環境への懸念と採掘の困難さのため、新しい鉱床が発見されたとしても、短期的な生産量の増加を保証するものではありません。

さらに、自然災害や地政学的紛争によるマクロ的な脅威もあります。 回復力に欠けるサプライチェーンでは、地政学的な秩序のわずかな混乱でも、不可欠なリチウム輸出が危うくなる可能性がある。

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規模の経済と技術革新により、バッテリー製造のコストが大幅に低下し、2010 年から 2020 年の間に、リチウムイオンバッテリーの価格は 88% 下落しました。 リチウムの価格と入手しやすさによってこの傾向が逆転する恐れがあるため、現在、イノベーションが供給上の懸念を解決するのに役立つことが期待されている。

新しいテクノロジーは希望をもたらします。 リチウムを蒸発させずに塩水から抽出する直接リチウム抽出 14 では、水の強度が低下するため、新しい操作の実行可能性が高まります。 採掘廃棄物や低品位鉱石からの金属回収を強化することで、鉱山の操業からの生産量を最大化します。

今後数年間で、多くのEV用バッテリーの「最初の寿命」も終わりを迎えることになるだろう。 リサイクル技術の革新により、使用済みバッテリーに含まれるリチウムの最大 80% を回収できるようになり、2040 年までにリサイクルされた材料がリチウムの必要量の 10% を占めるようになることが期待されています15。

もう一つのより単純な質問が業界内で提起されています - リチウムは代替可能ですか? 塩、海水、シリコン、マグネシウム、鉄、そして麻さえも、リチウムの代替品として、あるいは必要なリチウムの量を減らすことができる添加剤として研究されています。 今のところ電池メーカーにとってリチウムは引き続き頼りになるが、経済の電化により、より持続可能な形態の電力貯蔵の大きな機会が生まれるにつれ、急速に成長している代替品部門が台頭している。 例えば、ナトリウムイオン電池は現在、いくつかの中国の自動車メーカーによってテストされており、世界中で 20 以上の製造工場が設立されています16。

EV は複雑な利益をもたらします。 一方で、それらはネットゼロ排出世界への移行において不可欠です。 その一方で、その生産は多くの環境上の課題をもたらします。 欧州と米国は、新規リチウム鉱山の開設に対する規制の障壁を緩和することを目的とした政策や、国内産リチウムの購入を奨励する奨励金を打ち出し、リチウムの独立性を達成するために真剣に取り組んでいる。 それにもかかわらず、リチウムの需要は2030年までに年間55万トンに達すると予測されており、今後数年間で「白い金」の供給不足が起こることが多くの方面で予想されている。

1 6 自動車メーカーと 30 か国がガソリン車販売を段階的に廃止すると発表 - ニューヨーク・タイムズ (nytimes.com) 2 60 kWh のバッテリー・パックを想定。 ページ 10、エネルギー転換のための重要な材料: リチウム (irena.org) 3 2050 年までにネットゼロ - 世界エネルギー部門のロードマップ (windows.net) 4 リチウム市場 - バカノラ リチウム 5 電気自動車は、より多くの人々への供給課題を回避世界売上高が 2 倍 – 分析 – IEA 6 このグラフは、25 年以上にわたる国別のリチウム生産量を示しています。 世界経済フォーラム (weforum.org) 7 明らかに: 米国の電気自動車への移行が環境破壊をどのように脅かすのか | 世界経済フォーラム (weforum.org) 米国のニュース | ガーディアン紙 8 リチウム電池の未解決の大きな疑問 - BBC Future 9 リチウム・トライアングル: チリ、アルゼンチン、ボリビアが出会う場所 (harvard.edu) 10 リチウムとラテンアメリカはエネルギー転換の鍵 | 世界経済フォーラム (weforum.org) 11 鉱業ブームを阻止するためにアルゼンチン全土で環境保護活動家が団結 - 非暴力の取り組み | 世界経済フォーラム (weforum.org) 非暴力の取り組み 12 ハードロックリチウムと塩水 – それらの炭素曲線はどのように比較されますか? | ベンチマーク ソース (benchmarkminerals.com) 13 購読して読む | Financial Times (ft.com) 14 リチウムの直接抽出 • クリーンテック リチウム 15 概要 – クリーン エネルギーへの移行における重要な鉱物の役割 – 分析 – IEA 16 ナトリウムイオン電池が今年量産車に導入される – CleanTechnica

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