リチウム供給と自動車業界

リチウムは「ホワイトゴールド」として知られる柔らかく銀白色のアルカリ金属です。リチウムは多様な用途がありますが、最も価値の高い用途の一つが、再充電可能なリチウムイオン電池の主要成分としての利用です。リチウムイオン電池は電気自動車やハイブリッド車、携帯電話やノートパソコンなどのポータブル電子機器に広く採用されています。

昨年の国連気候変動会議（COP26）では、各国がパリ協定の「温室効果ガス排出ネットゼロ（2050年まで）」目標を再確認し、さらに化石燃料への依存がない未来こそ気候変動を緩和するために不可欠であると表明しました。この計画達成は、代替クリーンエネルギーの生産・貯蔵および運輸業界の電動化に依存しています。

リチウムは、全世界のグリッド型エネルギー貯蔵システムの90%以上、特に風力や太陽光エネルギーの保存に利用されています。EUのロシア産天然ガス依存を減らす計画も、リチウム電池の貯蔵需要を大幅に増加させるでしょう。

国際エネルギー機関（IEA）によると、ネットゼロ達成のためには、2050年までに20億台の電気自動車（EV）が路上を走る必要があります。COP26では、30を超える国が「2040年までに新車のガソリン車・ディーゼル車販売をやめる」と誓約しています。

すべての電気自動車には電池が必要であり、それらの電池製造にはリチウム、コバルト、ニッケル、マンガン、グラファイトなど複数の原材料が使われています。今後、これら原材料の需要は大幅な増加が見込まれます。

リチウム供給課題・リスク要因

米国地質調査所（USGS）によると、世界のリチウム埋蔵量は約2,200万トンで、2021年の世界生産量は10万トンです。現在、世界で使用されるリチウムの90%はオーストラリア、チリ、中国から供給されています。

IEAは、「2025年までにリチウム不足が発生する可能性がある」と指摘しています。その背景には2つの要因があります。第一は需給バランスです。

今後市場に投入されるEV台数、1台あたりバッテリーパックで必要となるリチウム量、および現在の採掘量を考慮すると、サプライチェーンにギャップが生じます。

第二の要因は、ミッドストリーム・ダウンストリームにおけるサプライチェーン制約です。

現状、チリと中国がミッドストリームのリチウム塩市場を支配しており、中国は世界のリチウム水酸化物輸出量の50%以上を占めています。中国はまた、リチウムカソード・電池セル・バッテリーパックの最大生産国であり、国内EV産業および海外輸出向け両方に供給しています。

リチウムのグローバル・サプライチェーンの多様化は、各国の戦略的リスク低減やエネルギー自立の観点から極めて重要です。

リチウム採掘のESG影響

リチウム採掘は大量の水資源を消費し、土壌や地下水の汚染など環境リスクを伴う場合があります。こうした影響は、この資源本来の環境配慮目的と矛盾する問題です。

リチウム電池サプライチェーンには厳格な規制が導入されつつあります。例えばEUでは、2024年から域内販売電池のCO2フットプリント開示が輸入業者に義務付けられます。さらに、欧州委員会は『バッテリーパスポート』、すなわち全サプライチェーン関係者が製造履歴情報を共有可能な技術基盤の導入も検討しています。

リチウム採掘に伴う環境負荷低減を目的に、採掘水を再利用するDirect Lithium Extraction（DLE）や地熱ブライン抽出といった新技術も模索されています。

リチウム・サプライチェーンリスク対策

米国エネルギー省（DOE）は今月、地熱ブラインからのリチウム抽出・変換研究への資金提供を発表しました。この発表に続き、DOEは今週、バッテリー関連20社に対し、12州で商業規模工場の建設や拡張に28億ドルを拠出することを公表しました。

資金を受ける企業は、リチウムやグラファイト等バッテリー材料の抽出・処理、部品製造、バッテリーリサイクルを含む重要材料の新しい確保手法の実証などに取り組みます。この投資はバッテリー国内サプライチェーンの強化・中国依存低減・2050年ネットゼロ経済実現・2030年EV普及率50％目標達成を目的とした、総額70億ドル規模のインフラ法第一段階です。

現在、EUはリチウムの78%をチリから輸入していますが、域内バッテリー・バリューチェーン構築のため巨額の投資計画があります。例えばフランスでは、年間70万台のEV向け電池供給能力を持つリチウム鉱山が新設予定です。イギリスでも地熱ブライン抽出が検討・開発されており、リチウム・サプライチェーン依存のリスク低減が図られています。

まとめ

世界はエネルギー貯蔵の手段としてリチウム電池に依存しており、次世代の自動車や電力グリッド用ストレージに向けた代替技術も研究されていますが、現状でコスト・重量・エネルギー容量すべての要件を満たす選択肢はありません。

現在のリチウム電池サプライチェーンには特定国への依存性があるため、地政学的リスクや自然災害、その他の供給途絶に対して脆弱です。

EV自動車メーカーやOEMは、自社のバッテリーサプライチェーンの可視化と多様化に注力する必要があります。