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市場ニーズ変化に即応して市場拡大を図る鉛亜鉛産業界と、鉱石生産を効率的に行うための技術開発―2016年春季国際鉛亜鉛研究会（ILZSG）報告（2）―
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2016年4月27日、国際鉛亜鉛研究会が開催された。同大会における発表のうち、①供給源が多様で再生ストックのある金属（鉛）をいかに持続的に使用するかという点でも注目される自動車用鉛電池の高機能化について、②ナノフォーム市場の拡大と規制対応を進める酸化亜鉛業界に関する動向、③日本と似た産業構造を持ち、地金生産国・消費国であるイタリアの鉛亜鉛産業、④安全に低コストで鉱石生産を行うための生産技術の開発について報告する。 |
1. 自動車分野の鉛電池市場（Exide社の講演）
1）鉛電池の競争領域
イメージ欧米におけるハイブリッド車の主電源について、①200V以上の高電圧を必要とする「フル・ハイブリッド車」には、リチウムイオン電池やニッケル・水素電池が搭載されるのに対し、②バッテリー電圧12Vの「マイクロ・ハイブリッド車」の多くは、鉛電池が使用される。①と②の間に位置する電圧48Vの「マイルド・ハイブリッド車」については、鉛電池と、リチウムイオン電池等の競争領域である。
（出典）Exide社講演資料
図1 電動車等に関する世界市場ニ－ズの変化
2）鉛電池の改善
鉛電池については、電気負荷増大に対応した高性能化、軽量化、コンパクト化、低コスト化の研究が進められている。ALABC（Advanced Lead Acid Battery Consortium）は、研究開発プログラムとして、開発したLead Carbon Batteryを、実車に適用する実証試験を続けてきた。NEDC (New European Driving Cycle) から、加速・減速のサイクルタイムに重きを置いたWLTC (Worldwide harmonized Light duty driving Test Cycle) への移行は、始動アシストや回生に求められる性能が高まり、48V電池需要の追い風になる。エネルギーの効率的活用と、発進・加速性能の向上によって、エンジンのダウンサイジングがさらに進む。
鉛電池の利点は、低コストであることに加え、冷却等のバッテリーマネジメントが比較的容易で、システムが簡易に済むこと、リサイクルシステムが整っていることである。アイドリングストップ時における大電流の放電と充電受入性に優れる鉛電池が出現し、部分充電（PSOC）における最適化と耐久性、バッテリー制御システムの改善、振動環境下の耐久性は格段に向上している。カーボンの添加によって出力と耐久性は改善され、セルのデザインは改善の余地が残っている。
表1 ハイブリッド車に求められる電池性能
| マイクロ ハイブリッド |
ALABCターゲット | マイルド ハイブリッド |
フル ハイブリッド |
プラグイン ハイブリッド |
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|---|---|---|---|---|---|
| 低コスト・スーパー・ ハイブリッド・ コンセプト |
|||||
| 電圧 | 12V | 12-48V | 24-130V | 200-270V | 300-400V |
| 電気モーター | 2-3kW | 3-6kW | 10-15kW | 20-50kW | 60-70kW |
| 始動アシスト | 0 | 20-35kW | ＜15kW | ＞15kW | ＞60kW |
| OEM on-cost | € 150-700 | € 750-1,500 | € 1,600-3,000 | € 3,000-5,000 | € 6,000-10,000 |
| CO2削減効果 | 4-7％ | 15-30％ | 8-12％ | 15-20％ | 20％- |
（出典）Exide社講演資料よりJOGMEC作成
2. 酸化亜鉛を取り巻く動向（国際亜鉛協会の講演）
1）需要
酸化亜鉛は粉末として使用され、世界需要は1,600千tである。地域別には、東アジア54％、欧州20％、北米15％、その他11％である。用途別には、ゴム類56％、ガラス及びセラミックス19％、化学8％、農業7％、塗料・コーティング3％、その他7％である。ナノ・ジンク市場は、包装フィルム、木材用の透明なコーティング、エラストマー（高分子材料）、ゴム、日焼け止め等の化粧品に用いられる。
2）規制
国際亜鉛協会は、欧州における化学物質の総合的な登録・評価・認可・制限に係る制度であるEU Reach規則の実施や、東アジアにおける同規則に準ずる措置の実施に際して、データの提供等の協力を行っている。また、国際調和システムの作業に加わっている。酸化亜鉛は固有の危険有害性に対する国連の評価手法について、EU化粧品規制の議論を経て、日焼け止めの原料として使用されている。ユニセフのサポートによってZinc Saves Kidsキャンペーンが実施されているように、子供たちの健康のため、亜鉛は欠かせないものである。
3. イタリアの鉛亜鉛産業（Assofermetの講演）
1）Assofermet
鉄・非鉄製品やスクラップの取引に関するイタリア国内の団体であり、800社が加盟する。Assofermet Metals（非鉄製品、非鉄スクラップ）、Assofermet Scrap（鉄スクラップ、合金スクラップ、銑鉄、その他原料）、Assofermet Steel（鋼板、棒材）、Assofermet Ironworks（製鉄）から構成される。うち、Metals及びScrapに、380社が加盟する。
2）鉛亜鉛の生産
2015年のイタリアの鉛地金消費が280千t（欧州2位）であるのに対し、鉛地金の生産は228千tである。一方、亜鉛については、地金消費230千t（欧州3位）に対し、地金生産は138千tである。同国における亜鉛地金の生産は、イタリアの真鍮（黄銅）産業を支えている。地金生産に占める再生亜鉛の割合は、28％であり、世界の中でも高い割合である。
貿易については、亜鉛の鉱石及び精鉱は、米国、オランダ（経由地）、ギリシャ（経由地）、コートジボワールから輸入する。他方、鉛の鉱石及び精鉱は、ペルー、メキシコ、米国から輸入し、また、飛灰をベルギーから輸入する。鉛地金（HS7801：鉛の塊）は、スペインに24千t（2015年、グロス量）ほど輸出している。
表2 イタリアにおける鉛亜鉛製錬所
| 企業名 | 場所 | 種類 | 生産能力 （千t) |
生産能力計 （千t) |
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|---|---|---|---|---|---|
| 亜 鉛 |
Portovesme Sri (Glencore plc) | Porto Vesme | 一次 | 140 | 亜鉛一次計 140 |
| Capitelli Sri | Burago Molgora | 二次 | 10 | 亜鉛二次計 36 |
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| NUOVA EUROZINCO | Modena | 14 | |||
| METAL SIDER 2 SpA | Modena | 12 | |||
| 鉛 | Portovesme Sri (Glencore plc) | San Gavino Monreale | 一次 | 85 | 鉛一次計 85 |
| Eco-Bat SpA | Marcianise Caserta | 二次 | 40 | 鉛二次計 190 |
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| Eco-Bat SpA | Pademo Dugnato | 50 | |||
| Ecological Scrap Industry SpA | Pace del Mela | 10 | |||
| MECA Lead Recycling SpA | Lamezia Terme | 20 | |||
| Piombifera Bresciana SpA | Maclodia | 20 | |||
| Piomboleghe Sri | Brugherio | 50 |
（出典）Assofermet講演資料よりJOGMEC作成
4. 鉱山における新しい技術（ロンドン・インペリアルカレッジの講演）
鉱山開発において、センサーは、①健康・安全（例えば、作業者の健康管理、危険な場所への侵入防止、場内を走行する無人運転車の安全走行）、②機器の管理（例えば、使用環境のモニタリングや稼働状況、メンテナンス）に使用され、③探査～採鉱（例えば、重力異常のマッピング、採掘現場のモニタリング）においても利用が広がっている。衛星を利用した位置情報を連動させ、特に坑内では、装着したビーコンとRFID（無線自動認識）を駆使することによって、システムをさらに高めることが可能である。蛍光X線分析機器をはじめ、携帯型成分分析計が進化し、各種センサーの組み合わせによって、現場の状況に応じて、フレキシブルに意思決定を下すことができる。さらには、鉱床の3Dブロックモデルをもとにして、例えば、発破等によって採鉱する際に、品位の高い場所からの鉱石と、品位の低い場所からの鉱石に、サイズの差をつけることによって、不要な鉱石を粒度や割れ方で識別できるようにする。鉱石を品位別にヤードにストックして、例えば高品位の鉱石はミルへ、低品位の鉱石はリーチングへ、鉱石の特性に応じたプロセスに運び込むシステムを構築することは、処理費や輸送コストの低減につながる。
5. まとめ
鉛亜鉛産業動向のポイントは次の通りである。また、各国の位置づけは図2及び図3のようになる。
| 鉛 | 亜鉛 | |
| 10年前 |
① 指標：LME価格とLME在庫の相関関係。 ② ILZSG統計（単位：千t） 2005年 鉱石3,445 ＊鉱石生産量は地金消費量の半分以下。 （参考）1995年 鉱石2,754 ③ 需要：中国消費は急増。（単体塊状で使用される鉛はリサイクルしやすいものの）再生用ストックの蓄積が不十分な状況では、世界需給への影響大。 ④ 供給：鉱石供給は亜鉛鉱等に支配。採鉱対象鉱床の低品位化・深部化・奥地化。鉱山開発コストの上昇。中国等の消費急拡大にともない、鉱石生産も急増。 2005年→2015年 世界消費33％増 （参考）1995年→2005年 世界消費37％増 |
① 指標：LME価格とLME在庫の相関関係。 ② ILZSG統計（単位：千t） 2005年 鉱石10,125 ＊地金消費とほぼ同量の鉱石を供給。 ③ 需要：地金及び鉱石の輸出国であった中国は、2001年から鉱石、2004年から地金について、輸入ポジションに変化。SHFE（Shanghai Futures Exchange）における取引が活発化。他方、米国の亜鉛需要は、2004年1,250千tから2010年900千tを切り、2015年現在929千t。 ④ 供給：米Moorseboroの地金生産は一貫して減少。採鉱対象鉱床の低品位化・深部化・奥地化。鉱山開発コストの上昇。 |
| 現在 |
① 指標：在庫はLME在庫、生産者在庫、消費者在庫 ② 資金流入・流出の影響：（銅のような）大きな投資資金の流入・流出は見られず、価格のカーブは緩やか。一方、鉱山開発投資が行きわたらないことを懸念。 ③ ILZSG統計（単位：千t） 2015年 鉱石4,551 需給バランスは均衡状態。2015年実績38千t。世界地金生産の59％が二次（廃バッテリー等）、41％が鉱石。中国の地金消費4,414千t、自国鉱石1,915千t。 ④ 需要：中国消費量は世界消費量の41％。 ⑤ 供給：大規模鉱山の閉鎖が相次ぐ。2015年鉱山閉鎖は、豪Paroo Station85千t、豪Century50千t、アイルランドLisheen30千t、墨Naica20千t。韓国が、鉛地金の生産量を、2005年約250千t→2015年約650千t→2016年約750千tに拡大。 |
① 指標：在庫はLME在庫、SHFE在庫、生産者在庫、消費者在庫 ② 資金流入・流出の影響：（銅のような）大きな投資資金の流入・流出は見られない。一方、鉱山開発投資が行きわたらないことを懸念。 ③ ILZSG統計（単位：千t） 2015年 鉱石13,458 不足感が出始めている。2013年▲134千t、2014年▲235千t、2015年▲61千t。 ④ 需要：中国消費量は世界消費量の47％。 ⑤ 供給：大規模鉱山の閉鎖が相次ぐ。2015年鉱山閉鎖は、豪Century500千t、アイルランドLisheen175千t、加3鉱山114千t（Wolverine53千t、Duck Pond34千t、Myra Falls27千t）、米Gordonsville60千t、墨Naica25千t。 |
| 10年後 |
① 指標：地金で取引が生じる産業構造を持つ、消費地の取引所に注目。 ② 需給（単位：千t）：2020年までに供給不足の感。 ③ 需要：中国消費の伸びは鈍化したものの、依然として消費は拡大。中国国内資源循環がさらに進めば、消費の伸びはよりフラットに変化。他方、インド、ブラジルの需要は拡大。自動車用鉛電池の高機能化により、市場拡大の可能性あり。 ④ 供給：精鉱品位の更なる低下、大規模鉱山の閉鎖、新規開発の遅れを懸念。2016年には、Glencore100千t減産、Doe Runミズーリ減産、CBH Resources豪Endeavoir減産、Perilya豪Broken Hill減産。鉱山開発コストの共通課題。 |
① 指標：地金で取引が生じる産業構造を持つ、消費地の取引所に注目。 ② 需給（単位：千t）：既に供給不足。鉱山開発案件が少なく、供給不足継続の感。 ③ 需要：中国消費の伸びは鈍化したものの、依然として消費は拡大。輸送機器用亜鉛メッキ鋼板需要は拡大。高温湿潤帯を中心に、建築用途のメッキ需要は拡大。酸化亜鉛はナノマーケットが拡大。 ④ 供給：用途（膜状のメッキ等）の特性により、リサイクル率の向上は容易ではなく、常に鉱石を供給し続ける必要あり。精鉱品位の更なる低下、大規模鉱山の閉鎖、新規開発の遅れを懸念。担い手は、メジャーに比べて規模が小さく、供給の継続性が懸念。探鉱開発が急務。 |
図2 鉛需給に関する各国の位置づけ（概念図）
注：国内資源循環が進むと、「鉛地金消費国」は、「鉛地金消費国・鉛地金生産国」に移行する。
図3 亜鉛需給に関する各国の位置づけ（概念図）
