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報告書&レポート

2022年8月29日 バンクーバー 事務所 佐藤佑美、資源開発部技術課 大久保聡、赤堀道弘
22-10

Lithium Supply and Battery Raw Materials 2022参加報告

<バンクーバー事務所 佐藤佑美、資源開発部技術課 大久保聡、赤堀道弘 報告>

はじめに

Lithium Supply and Battery Raw Materialsは、工業用鉱物・金属関連の業界誌であるFastmarkets社が主催するリチウムの需給動向、生産技術、新規資源開発プロジェクト、主要用途であるリチウムイオン電池(LIB)材料などに関する動向を主題にした国際会議である。これまで、リチウム産出国であるチリやアルゼンチン、リチウム探鉱プロジェクトを抱えるカナダ、米国のほか、リチウム大消費国かつリチウム化合物の大生産国である中国などで開催されてきた。14回目となる今回は、世界的な新型コロナウイルス(COVID-19)の感染拡大以降2年振りの完全対面形式として、2022年6月27~29日の会期で、米AZ州Phoenixで開催された。

本稿では、リチウム需給動向、供給リスク、リチウム生産者のESG(環境・社会・ガバナンス)対応、欧米サプライチェーンの域内化と課題、リサイクル、新規プロジェクト紹介の6項目に焦点を当てて報告する。

写真1.講演会場の様子

写真1.講演会場の様子

出典:筆者撮影

1.会議の概要

参加者数は事前登録ベースで約650名であり、2021年(オンライン+対面形式のハイブリッド開催)の350名程度から2倍弱の増加となり過去最多を記録した。これは、急増する電気自動車(EV)向け需要に伴うリチウム相場の高騰や原材料確保競争にかかる関心の高まりを強く反映していると言える。

講演者はリチウム生産メジャー企業、探鉱ジュニア、リチウム開発プロジェクトへの投資を検討する金融関係者や商社、リチウムに特化した投資コンサルタント、LIB関連企業、リチウム生産技術開発者、技術系コンサルタント、市場関係者など多岐にわたっている。本会議は計50件の講演やパネルディスカッションから構成され、2022年はリチウム資源確保にかかる諸課題や域内サプライチェーンの構築、ESGなどに関する議論が多かった印象を受けた。リチウム生産技術に関する講演は例年に比べて活発ではなかったとの印象であったが、依然としてかん水からのDLE(Direct Lithium Extraction:直接抽出法)が新技術として大きな位置を占めており、他方、鉱石からの生産技術では低品位リチア雲母からのリチウム化合物精製の発表があった。

2.講演内容

2.1.リチウム需給動向

Fastmarkets社によれば、炭酸リチウム価格(Li 99.5%、CIF中国、日本、韓国)は、2022年6月時点で73US$/kg台、水酸化リチウム価格(Li 56.5%、CIF中国、日本、韓国)は75US$/kg台で推移している。不可逆的・加速度的に進展するエネルギー・トランジションを背景に、EVバッテリー向け需要を中心としたリチウム需要は底堅く、依然COVID-19による経済不確実性が存在するものの、構造的な供給不足は少なくとも今後5年間は継続するとの見方が大勢である。2023年には新規プロジェクトからの供給増を受けて、一時的な調整局面に入ることが予想されるものの、当面は高値圏で推移するとみられている。世界需要を満たすためには、2025年までに少なくとも800千tLCE(炭酸リチウム換算)以上、2030年までにさらに1.3百万tLCE以上の新規供給が必要であると、Fastmarkets社は試算する。一方で、生産増強や新規プロジェクト立ち上げの長期化による需給のミスマッチと、それによる自動車OEM各社のEV戦略の見直し、バッテリーの小型化、中長期的な代替リスクなどを価格下落要因として考慮する必要があると、一部のパネリストは指摘した。

供給サイドとして、リチウム生産大手の米Albemarle社、チリSQM社からは以下の戦略が発表された。

  • 2022年末に生産能力を180千t/年、2023年中に210千t/年まで拡張する計画。特にCarmenの化合物精製工場では新規の水酸化リチウム製造ラインを立ち上げ、2022年末に30千t/年の生産能力とする(SQM社)。
  • 引き続き豪州・チリ・中国といった主要生産拠点を複合させた資源から化合物までの垂直統合ビジネスを成長させ、2030年までに生産能力を500千t/年まで増強する計画。また米国内に保有するSilver Peak塩湖・精製工場、旧Kings Mountain鉱山(現精製工場)といった生産拠点を活かし、米国内のバッテリー・サプライチェーン形成に寄与する方針(Albemarle社)。

なお、リチウム需要を牽引するEVのLIB向け正極材活物質の傾向に関しては、米Tesla社や一部の大手自動車メーカーがリン酸鉄リチウム(LFP)の採用拡大を進めているところ、関連するパネルディスカッションでは、消費国・地域によってニーズが大きく異なる点に留意が必要であるとの見方が示された。EV調査会社のRho Motive社およびLMC Automotive社によると、2022年現在、xEVバッテリー向け正極材活物質として北米ではニッケル酸リチウム(NCA)、欧州では三元系(NMC)、中国ではLFPが過半数のシェアを占めている。世界的には高ニッケル、高マンガン、低コバルトの傾向にあり、2030年にかけて引き続きNMCが世界需要の5割前後を維持するものの、2022年時点で約25%のシェアを占めるLFP(蓄電システム用途ではシェア過半数を占める)が伸長する可能性も十分にあると予測されるため、リチウムは今後も必要とされることが示唆された。

2.2.供給リスク

EVバッテリー向け需要が急増する中で、リチウムの深刻な供給不足が懸念されているところ、Albemarle社のEric Norris社長は、リチウム生産者は2030年にかけて2~3年ごとに生産量を倍増する必要があると指摘する。リチウム市場調査会社であるiLiMarkets社のDaniel Jimenezパートナーは、バッテリーグレードに関しては少なくとも今後10年間の需要は底堅いとした上で、新規プロジェクトは生産までのリードタイムが長いことに留意する必要があるとコメントした。

複数のパネルディスカッションでは、中南米における資源ナショナリズムやロシアのウクライナ侵攻といった地政学的緊張の高まり、許認可プロセスの複雑化と長期化、ESG認証対応、さらにはCOVID-19を主な要因とするサプライチェーン障害などが供給サイドの主な懸念事項として挙げられた。また、粘土型鉱床の開発プロジェクトやDLEなどの新技術開発が急がれる中、今後このような非在来型のプロジェクトが増加するにつれて、スペック認証のタイムラインが長期化することも懸念される。

中南米で高まる資源ナショナリズムに関して問われたリチウム生産大手の米Albemarle社、チリSQM社、中Ganfeng Lithium社(江西贛鋒鋰業)、米Livent社は以下の見解を示した。

  • 地政学リスクは確かに存在し、事業戦略に合わせて個別プロジェクトをしっかり評価する必要があるものの、自動車OEMの世界における野心的なEV生産・販売戦略を鑑みた場合、南米や豪州などのリチウム資源に依存することなしには成功することは難しいと考える(Albemarle社)。
  • チリ政府は国営リチウム会社の設立を目指しているが、CODELCOのように官民が共存するモデルとなることを期待している。当社はステークホルダーとのエンゲージメントは勿論のこと、責任のある持続可能な操業を行っているため、今後5~10年において資源ナショナリズムが重大なリスクになるとは考えていない(SQM社、Albemarle社)。
  • アルゼンチンでは州政府を相手にプロジェクトを進めているため、チリに比べて事業を行い易いと感じる。アルゼンチン州政府はリチウム産業に対して支援的で、プッシュ・バック(後退)はみられない(Livent社)。
  • 墨Sonora Lithiumプロジェクトは商業生産実績のない粘土型であることから、メキシコ国民に裨益する事業であると信じている。当社は北米でEV需要が急伸すると考えたことから、他社に先駆けて同プロジェクトに投資した。発展途上のリチウム業界における供給不足、技術開発不足、人材不足を補うためには、官民にかかわらずサプライチェーン上のあらゆるプレーヤーが連携することが重要である(Ganfeng Lithium社)。

なお、地政学リスクに関しては、足元EV生産工場やバッテリー、正極材製造工場などの建設計画が北米および欧州で相次いで発表されているため、今後数年間で下流サプライチェーンにおける中国の影響力は弱まるのではないかと分析する声も複数あった。

2.3.リチウム生産者のESG対応

リチウム産業においてもサステイナブル(持続可能)な消費・生産様式の確立が求められている。主要リチウム生産者によるパネルディスカッションでは、ESGは投資家にとって重要な判断基準となっており、今後、商業パフォーマンス以上に重視される指標となっても不思議ではないとの見解が示された。一般的に塩湖かん水からの生産は水の大量消費、鉱山開発は炭素強度が高いことが懸念されている。高まるESGに対する消費者の期待に応えるべく、生産者各社は主に投資とイノベーションによって運搬車両の電化や水資源のリサイクルなどに取り組んでいる。SQM社は2020年にリチウム生産者として初めて、持続可能な環境および社会的パフォーマンス認証を提供するIRMA(Initiative for Responsible Mining Assurance:責任ある鉱業保証イニシアティブ)に加盟した。

主な課題として、リチウムに特化したESG認証・メトリクスにかかる国際的な基準が存在しないことやESGという概念自体が未成熟で曖昧であることに加え、供給源が限定される中で「グリーン」な原材料確保を期待されていることが自動車OEMの調達に制約を与えている点などが挙げられた。現時点においてリチウム市場にグリーン・プレミアムを導入するという動きは見られないものの、将来的には高いESG水準に準拠したマーケットと、ESG水準の緩いマーケットに二極化する可能性は十分にあり得ると独AMG Lithium社は分析する。また、開発地域にとって重要なのは生態系への具体的な影響であり、ESG認証は然ることながら、政府・住民と丁寧なコンサルテーションを行い、リテラシー向上に努めることがより大切であるとの意見も示された。

2.4.欧米サプライチェーンの域内化と課題

米中貿易摩擦とCOVID-19パンデミック、それに続くロシアのウクライナ侵攻は、EVサプライチェーンの脆弱性を露わにした。McKinsey & Company社のP.J.Huangマネジメントコンサルタントは、強靭なサプライチェーンの確立を目指す北米と欧州において、自動車OEMとバッテリーメーカーなどとの戦略的連携による生産拠点の域内化が急速に進展している点を指摘。同社によれば、米国単独でも今後5年以内に新たに13の大規模LIB生産工場(ギガファクトリー)が稼働を開始する予定で、北米全体では既に600GWh以上の建設計画が公表されているという。1

環境変化に対応すべく下流投資を急ぐ自動車OEM各社だが、大手リチウム生産者の幹部らは、バッテリー原材料の確保を不安視する自動車OEMがリチウム市場に直接介入する動きを疑問視する。Albemarle社のEric Norris社長は、オフテイク取得に関する動きがあるものの、業界全体でみれば大規模なものではなく、自動車OEM各社は鉱山事業への参画を戦略的に切望しているわけではないとの見解を示した。また、SQM社のFelipe SmithシニアVPは、リチウム採掘は技術的知見のない自動車OEMが想像するほど容易ではないと牽制した。

欧米では電動化促進政策とは裏腹に、採掘許認可が取得し難いことが課題の一つとなっている。米国では1950年国防生産法の活用により、重要鉱物の国内生産増に向けた方針が発表された一方で、環境保護とステークホルダー間の協議を重視するとして、Trump前政権下で承認された許認可の見直しが行われるなど、鉱山会社にとっては厳しい状況が続いていると米投資銀行のアナリストは言及する。iLiMarkets社は、強靭な国内サプライチェーンの確立を目指すのであれば、大衆に対する十分な教育機会の提供と許認可プロセスの迅速化が重要であると強調した。

2.5.リサイクル

本会議では、北米最大級のバッテリーリサイクル企業である加Li-Cycle社を中心に、今後のLIBリサイクルの見通しや課題などが議論された。Li-Cycle社のコマーシャル&コーポレート開発事業部のElewout Depicker副部長は、2030年にかけて市場から回収した使用済みLIBおよび製造工程内スクラップの供給可能量は、年平均成長率19%で増加するとの予測を示した。今後数年間は、製造工程内スクラップが二次原料の8~9割を占めるとされるが、2030年には合計約3百万t(LIB換算量)が供給可能であり、地域別内訳として中国と北米・欧州がそれぞれ半数を占めるとしている。2022年現在、北米および欧州では合計約50千tLCE(炭酸リチウム換算量)のリサイクル余地があるとされているが、同氏によればブラックマスからのリチウム回収は商業規模で行われていないため、北米で湿式処理施設を立ち上げる必要性が強調された。

専門家によるパネルディスカッションでは、北米におけるクローズド・ループの確立を阻む主な要因として、EU(欧州連合)のようなリサイクル規制が存在しないこと、効率的かつ安全な集荷システムが未構築であること、精錬処理能力が不足していることなどが挙げられた。また、メーカーによってLIBの仕様が大きく異なっていたり、用途や所有者が多岐にわたっていたりする点も課題であり、循環型社会の構築に向けては、さらなるイノベーションと協力が必要であることが論じられた。

2.6.新規プロジェクト紹介

今回発表があったリチウム資源開発プロジェクトの概要は一覧表のとおり。

概してステージが浅いプロジェクトが多い印象である。また米国開催ということもあり、米国・カナダのプロジェクトが目立った。

2021年までの会議参加報告では未紹介で比較的ステージが進んでいるプロジェクトにつき概略を述べる。

表1.リチウム探鉱・開発プロジェクト一覧
Lithium Supply and Battery Raw Materials 2022 発表

表1.リチウム探鉱・開発プロジェクト一覧 Lithium Supply and Battery Raw Materials 2022 発表

・Marble Barリチウム鉱石プロジェクト(豪WA州)

豪Global Lithium Resources社が権益100%保有している。Port Hedlandから150kmのPilbara地域に所在し、インフラは良好。近隣のPilgangooraリチウム鉱山(豪Pilbara Minerals社)、Wodginaリチウム鉱山(米Albemarle社及び豪Mineral Resources社)と類似した地質構造を持つ。予測資源量は10.5百万t(Li2O 1.0%)。同社はWA州Kalgoorie近傍にもManna鉱石プロジェクトを保有する(権益80%)。Mannaプロジェクトの予測資源量は9.9百万t(Li2O 1.14%)となっている。今後は追加のボーリングを進め、コア・サンプル分析と選鉱試験と同時に環境ベースライン調査、遺跡調査を実施していく計画。

図1.Global Lithium Resources社が保有するプロジェクトの位置図

図1.Global Lithium Resources社が保有するプロジェクトの位置図

出典:Global Lithium Resources社ウェブサイト

・Hombre Muerto Westかん水プロジェクト(アルゼンチンCatamarca州)

豪Galan Lithium社が権益100%保有している。Li濃度が946mg/Lと比較的高い。これは近傍のLivent社のHombre Muerto塩湖の750mg/Lと比べても十分高いと言える。また天日蒸発の際、Li回収率に関わってくるMg/Li比も2以下と低く、十分な回収率を見込めるのが特徴である。資源量は概測資源量ベースで2.3百万tLCE。既に3千km2の蒸発池を建造済みで天日蒸発法のパイロットプラント試験が始まっている。現在Hatch社によるFSを実施中で、2022年第4四半期に完了する見込み。早ければ2025年より20千t/年の炭酸リチウム生産を目指している。CAPEX:439mUS$、OPEX:3,518US$/tとなっている。

図2.アルゼンチンの各塩湖のLi濃度-Mg/Li比

図2.アルゼンチンの各塩湖のLi濃度-Mg/Li比

出典:Galan Lithium社ウェブサイト

・Clearwater/Rocky/Exshawかん水プロジェクト(加AB州)

加E3 Lithium社が保有する地下かん水プロジェクトで3地域からなる。最大でLi濃度75mg/Lと濃度は低く、DLEを使用し、不純物99%を取り除いたうえでLi濃度5千mg/Lの濃縮かん水が得られる。ただし、最終製品である水酸化リチウムへの変換法は不明。既にラボテストでDLEにより97%の回収率を得ている。3地域の合計の予測資源量は7百万tLCEとなっている。2022年中にDLEの現地パイロットプラント試験を開始、生産井掘削、水酸化リチウムサンプル製造予定で、資源量増加を目指す。PFSを経て最速で2025~2026年に商業生産プラント建造の計画である。CAPEX:602mUS$、OPEX:3,656US$/t(水酸化リチウムベース)となっている。

図3.E3 Lithium社が採用するDLE法の概略

図3.E3 Lithium社が採用するDLE法の概略

出典:E3 Lithium社ウェブサイト

おわりに

足下のリチウム市況は、堅調なEV用LIB向けリチウム化合物需要の高まりに下支えされ、高水準で推移している。他方、既存生産施設での拡張計画や、新規生産能力の立ち上げに時間を要しており、供給不足の傾向の解消がいつになるか不透明である。

2021年来の好調なリチウム市況を映して、本会議では引き続き活発な探鉱プロジェクト紹介があった。ただし、新規に紹介されたプロジェクトはステージが浅く、詳細不明なものが多いため、投資には慎重さを要する。とりわけ、かん水の新規プロジェクトの立ち上げにはDLEがカギとなると考えられ、今回の会議でもDLEに関する発表が目立ったものの、真新しい技術はなかった印象である。

LIBリサイクルについても活発な議論があったが、LIBリサイクルについては現状では、リチウムの回収が十分進んでいないこと、精錬処理能力の不足といった問題だけでなく、効率的かつ安全な廃LIB集荷システムの構築といった課題があることにも注意が必要である。

また2020年、2021年にも増して、リチウム生産におけるESG対応や北米・欧州といった消費地域内で完結するサプライチェーン形成の重要性が強調されているように感じた。リチウムメジャーは、ESGが事業を評価する上での重要な規範になりつつあることを認めつつも、ESGという概念自体が未成熟であることから、如何に消費者の期待に応えるかが課題であるとした。また、域内サプライチェーンの構築に関しては、自動車OEMの野心的な目標の達成のためには、南米・豪州のリチウム資源への依存は避けられず、引き続き重要な投資先であるとの見方も示された。

LIBにはリチウム化合物は必須の材料であり、リチウム価格の高騰がユーザーのリチウム離れを生む様なことは、コバルトの場合とは異なり起こらないと考えられる。しかし、リチウムの供給不足や価格高騰の継続が、EV化の足かせになることもあり得る。そのような中でNa電池・空気電池といったリチウムを用いない電池の開発も進みつつある。このようにリチウムが益々注目を集める中、引き続き今後の動向を把握していくことが重要である。


  1. “Thirteen New Electric Vehicle Battery Plants Are Planned in the U.S. Within the Next Five Years”, U.S. Department of Energy, 2021-12-20. 一例として、米中西部ではOH州で米General Motors社・韓LG Chem社(2022年稼働予定)、IN州で蘭Stellantis社・韓Samsung SDI社(2025年稼働予定)、KY州で米Ford Motor社・韓SK Innovation社(2工場:2025年、2026年稼働予定)、米南東部ではTN州で米Ford Motor社(2025年稼働予定)、米General Motors社・韓LG Energy Solution社(2023年稼働予定)、トヨタ自動車(2025年稼働予定)などが建設計画を発表している。
     なお、最近では加ON州で蘭Stellantis社・韓LG Energy Solution社(2024年稼働予定)が建設計画を発表し、また米KS州でパナソニック社が同州から投資誘致補助金制度の承認を受けた。

おことわり:本レポートの内容は、必ずしも独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構としての見解を示すものではありません。正確な情報をお届けするよう最大限の努力を行ってはおりますが、本レポートの内容に誤りのある可能性もあります。本レポートに基づきとられた行動の帰結につき、独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構及びレポート執筆者は何らの責めを負いかねます。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。

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