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2009年1月27及び28日の両日、サンティアゴ(チリ)において、Metal Bulletin(英)主催の標記会合が開催された。地球温暖化、エネルギー価格の高騰等に伴い、次世代自動車用バッテリーとしてリチウムイオン電池に関心が集まる中、世界の主要リチウム生産企業、大学等研究機関、商社等が集まり、リチウム需給の現状や今後の見込み等についての講演・意見交換が行われた。またサンティアゴでの会合に引き続き、1月29、30日の両日、世界的なリチウム生産企業であるSQM社およびChemetall社がチリ・アタカマ塩湖で操業しているプラントの視察が実施された。 この会合及び視察に、JOGMEC本部2名とサンティアゴ調査員が参加したので、その概要を報告する。本トピックスではまずその1として、サンティアゴでの会合の状況を報告する。
会合はサンティアゴ市内のシェラトン・サンティアゴ・ホテルで開催され、2日間で25件の講演が予定されていた。全体プログラムを表1に示す。実際にはボリビア鉱山大臣の講演など、2件が当日キャンセルとなった。
会合への登録参加者は世界19カ国から計154名で、所属はリチウムメーカー/ユーザー企業を中心に、政府機関、鉱山会社、商社から自動車会社まで、幅広い業種に及んでいた。日本からは27名の参加があった。他の登録者の国別内訳は、米国28名、チリ27名、ドイツ12名、英、豪、カナダ各9名などであった。
今回は、CO2削減・脱石油化で期待が高まる自動車向け大型リチウムイオン電池開発に伴うリチウム原料の新規開発プロジェクトの動向に関心が集まっていたが、ボリビアのウユニ塩湖開発に係る発表が都合により中止されたことは非常に残念であった。
| 表1:Lithium Supply & Market 2009 講演会プログラム |
1月27日 |
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08:45 |
開会の辞: リチウムの何が特別なのか? |
Gerry Clarke (コンサルタント) |
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09:05 |
基調講演: リチウム資源は十分か? |
Keith Evans (コンサルタント) |
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09:40 |
SQM社のリチウム資源とリチウム業界概観 |
Patricio de Solminihac(SQM) |
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10:15 |
-休 憩- |
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10:45 |
Talison社とリチウム鉱石のリチウム業界における役割 |
David Miller (Talison) |
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11:20 |
ガラス製造におけるエネルギー需要とCO2排出の一括削減 |
Don Hains (HainsEngineering)他 |
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11:55 |
Tianqi社のリチウム化合物事業と中国市場 |
Wang Ping (Tianqi) |
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12:30 |
-昼 食- |
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13:30 |
巨大リチウム化合物市場の将来的動向 |
Steffen Haber (Chemetall) |
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14:05 |
FMC:世界的なリチウム供給会社 |
George Sandor (FMC) |
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14:40 |
自動車業界がリチウム電池に求めるもの |
Ted Miller (Ford) |
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15:15 |
-休 憩- |
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15:45 |
リチウムイオン電池は電気自動車に十分対応できるか? |
Prof. Dr. Martin Winter |
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16:20 |
次世代リチウムイオン電池技術について:次なる技術は? |
Ilias Belharouak (National Lab.) |
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16:55 |
2020年までの持続的な市場成長に鑑みた安定リチウム供給 |
Edward Anderson (TRU Group) |
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17:30 |
閉会の辞: リチウムが面白い時代 |
Gerry Clarke (コンサルタント) |
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1月28日 |
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08:45 |
開会の辞: リチウムが面白い時代 |
Gerry Clarke (コンサルタント) |
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09:00 |
中国の自給自足リチウム産業への道のり |
Robert Baylis (Roskil) |
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09:35 |
Keliber Oy: 欧州リチウム産業の新顔 |
Lars K. Grondahl (Nordic Mining) |
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10:05 |
天然かん水の扱いと天日濃縮法について |
Dr Daniel Galli (Rincon)他 |
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10:35 |
-休 憩- |
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11:05 |
新資源としてのヘクトライトからのリチウム精製 |
Jay Chmelauskas (Western Li) |
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11:40 |
セルビアの新リチウム資源 ジャダライト |
Bob Kellie (Rio Tinto) |
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12:15 |
リチウム資源開発 -Black Pearl社の戦略- |
Judy Baker (Black Pearl Inc.) |
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12:50 |
-昼 食- |
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14:00 |
ウユニ塩湖開発におけるボリビア政府の方針 |
Luis Alberto Echazu (Bolivia) |
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14:30 |
ウユニ: その資源量、技術的な展望 |
Guillermo Roelants du Vivier 他 |
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15:00 |
-休 憩- |
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15:30 |
リチウム時代の幕開けを迎えられるだろうか |
Juan Carlos Zuleta (Liアナリスト) |
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16:05 |
自動車の電動化にはリチウムイオン技術しかないのか? |
Jack Lifton (コンサルタント) |
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16:40 |
閉会の辞: リチウムはどこへ向かうのか |
Gerry Clarke (コンサルタント) |
主な講演の概要は以下のとおり。
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1.SQM社のリチウム資源とリチウム業界概観
講演者:Sr. Patricio de Solminihac / SQM社副社長兼COO
2.Talison社とリチウム鉱石のリチウム業界における役割
講演者:Mr. David Miller / General Manager Strategic Development
- Talison社では、パースの南東250kmのGreenbushesに世界最大のタンタル鉱床及びスポジュメン鉱床を所有。スポジュメン(リチア輝石)の資源量は3,550万トン(Li20:3.31%)。同社は、中国にて精製される炭酸リチウム原料の2/3を供給している。
3.Tianqi社のリチウム化合物事業と中国市場
講演者:Wang Ping / Cehngdu Tianqi Industry Group Co., Ltd
- Tianqi社は、スポジュメンから炭酸リチウム等リチウム化合物を生産する世界でも有数の企業で、原料となるスポジュメン鉱石は豪州・Talison社より年間10万トンを輸入。
- 中国国内におけるTianqi社の炭酸リチウム市場シェアは40%(生産量数千トン/年)
4.巨大リチウム化合物市場の将来的動向
講演者:Dr. Steffen Haber / President of Lithium division, Chemetall GmbH
- Chemetall社の本社はフランクフルト(独)で、1923年のMetallgesellschaftによるリチウム生産に端を発し、その後買収等を経て、2004年よりRockwoodグループ(本部:米国ニュージャージー)傘下となった。2007年売上高は7.79億ユーロで、従業員2,829名。リチウム部門では、炭酸リチウム、水酸化リチウム、金属リチウム等を生産しており、金属リチウムでは世界の50%以上のシェア、炭酸リチウムでは30%の世界シェア。
- 主要生産拠点は、チリ・アタカマ塩湖(アントファガスタ東方200km)、米国ネバダ州Silverpeak塩湖(ラスベガス北方350km)。2008年の生産規模は炭酸リチウム27,000トン、水酸化リチウム4,000トン。2020年には各々50,000トン、15,000トンに生産規模を拡大予定(世界のリチウム需要次第)
- 世界全体のリチウム埋蔵量は、2,840万トン(Li換算/LCE換算で1.5億トン)、操業中及び操業予定の現場の埋蔵量は1,400万トン(Li換算/LCE換算で7400万トン)。
- 現在のリチウム需要は、1.6万トン(Li換算/LCE換算で8.4万トン)※Roskill試算
- イリノイ工科大学では、HEVもしくはEV1台にLCE換算で10ポンドのリチウムが必要で、2010年にはHEV/EVが100万台、2015年には250万台が生産されると仮定し、その後も最も急速に普及すると仮定した場合でも、リチウムは200年分以上の埋蔵量を有すると試算。
5.FMC:世界的なリチウム供給会社
講演者:Mr. Eric Norris Groval / Commercial director, FMC Lithium Corp.
- FMC社は米国ノースカロライナに本社を置く、肥料、農薬、産業用化成品メーカーで、ソーダ灰では世界最大。1986年にLithCoを買収しリチウム事業を開始。当初はスポジュメンからのリチウム製造だったが、1997年からアルゼンチン北部・チリ国境近くのHomble Muerto塩湖のかん水からリチウム製造を開始(操業は100%子会社であるMinera del Altiplato社)。同塩湖では、17千トン/年(LCE換算)の規模で操業を実施中。
- 供給については、チリ、アルゼンチン及び米国で73%、中国が27%。企業は、SQM29%、Chemetall16%、FMC16%。
- リチウム鉱石は145種以上存在するが、商業ベースで採掘されるのはスポジュメンの他、Petalite、Lepidoliteのみ。生産国は豪州、カナダ、ジンバブエ及び中国。現在操業中の鉱山の埋蔵量は、全体で594.3万トン(LCE換算)、うちコンゴ163.3万トン、中国264.3万トン、豪州79.3万トン、カナダ73.5万トンで全体の97.7%。カナダ・マニトバ州やフィンランドLanttaで開発中の案件等も含めると、1,800万トン以上の埋蔵量がある。
- 現在操業中のかん水のリチウム埋蔵量は3,500万トン(LCE換算)で、うちチリ2350万トン、中国530万トン、アルゼンチン420万トン、米国200万トン。アルゼンチンRincon塩湖、ボリビアUyuni塩湖等のかん水埋蔵量を含めると6,700万トンに達する。
- リチウム需要は毎年5%の成長率で、2007年のリチウム需要は9.3万トン(LCE換算)、うち電池向け23%、ガラス・セラミックス用20%、グリース・ゴム添加用で13%等。地域別需要は、日本・中国等で53%、南北アメリカ21%、欧州26%。
- ドイツ銀行調査によると、米国及び欧州におけるHEV/PHEV/EVの需要見込みは、各々自動車需要全体の15%及び18%(2015)、27%及び35%(2020)。この時の世界全体の自動車用リチウム需要は、LCE換算で約3.5万トン(2015)、約8.6万トン(2020)になると予想される。
| ※Mild HEV:1.38kg/台、Full HEV: 2.76kg/台、PHEV: 16.5kg/台、EV: 30.5kg/台(LCE換算/リチウム含有量@1.38kg/kWh)として計算。 |
6.リチウムイオン電池は電気自動車に十分対応できるか?
講演者:Martin Winter / Institute for Physical Chemistry, University of Muenster
- 自動車用電池に求められるのは、高出力(Power)と高エネルギー(Energy)であり、エネルギーで走行距離が決定する。他に容積及び重量も課題。
- リチウムは低い標準電極電位(-3.04V)を有し、イオン半径が小さい(K 133pm、Li 78pm)ことから、電池の単位重量あたり出力を大きくすることが可能。ただし元素の活性が高く(=酸化発熱し易い)、電池の安全性が低くなるというマイナス面を有する。しかしリチウムより標準電極電位が低い物質は無いことから、自動車メーカーはリチウムイオン電池を用いた電気自動車の開発を行っている。
- 一般の内燃機関を有する自動車は、無給油で700〜1,000km走行可能だが、現在の技術では、EVの走行距離は百数十kmが限界。これを内燃機関自動車の走行レンジまで引き上げるには技術革新が必要。
- リチウム電池のコストは、現在のPC等ポータブル用では$200〜400/kWh程度。2015〜2020年には、自動車用リチウムイオン電池のコストは、$200〜250/ kWhまで下がる見込み。
- リチウムイオン電池の普及には、使用する電解質の品質向上、自動車側の普及に向けた取組み、電池の安全性向上の3点が肝要。
- 現在の電池技術に係る成熟度を勘案すると、自動車車載用電池では当面はニッケル水素電池が優勢な状況が続く。
7.2020年までの持続的な市場成長に鑑みた安定リチウム供給
講演者:Mr. Edward Anderson / President, TRU Group Inc.
- 2007年の中国青海省でのリチウム生産開始(今後の生産増強を計画)、2012年のリンコン塩湖かん水からの操業開始等を勘案すると、2015年頃までは供給能力が需要を上回る形で推移する。しかし、今後10年程度でEV/PHEV/HEVが市場に出回るようになると、2017〜2018年には需要が供給を上回り、供給不足が生じる可能性有り。
8.From Zhejiang(浙江省)to Zabuye(塩湖): 中国の自給自足リチウム産業への道のり
講演者:Mr. Robert Baylis / Senior Research Associate, Roskill Information Services Ltd.
- 中国でのリチウム鉱石生産は、1950年代半ばのKokotay鉱山からロシアへの精鉱輸出が最初で、その後1970年代後半までに20のリチウム化合物工場が操業。1980年代より塩湖のかん水探査を開始、1990年代にはQinghai(青海)で塩化リチウムを生産。
- 現在は、輸入スポジュメン(大部分が豪州Talison社のもの)からリチウム化合物を生産している他、2004年及び2007年にチベット自治区及び青海省でリチウムの生産を開始。
- リチウム鉱石はSichuan Ni & Co Guorun他6社によって採掘され、全体で約17万トン(グロス量)の生産能力だが、実際の採掘量は5万トン(グロス量)に留まる。自国鉱石は品位が低く(Li2O品位3〜4%)、自動車用炭酸リチウムには不適であり、自動車用炭酸リチウム原料の大部分を豪州Talison(Li2O品位3〜4%)
- 自動車用炭酸リチウムには不適であり、自動車用炭酸リチウム原料の大部分を豪州Talison(Li2O品位6%)に依存。
- 自国鉱石及び豪州からの輸入鉱石の処理は、新疆ウイグル自治区、四川省及び江西省で実施。
- リチウム化合物は、Sichuan Ni & Co Guoruns社他7社で生産され、全体の生産能力4.15万トン(LCE換算)のうち、実際は1.55万トン(LCE換算)の生産に留まる。
- チベット自治区及び青海省で採取されたかん水は甘粛省、江西省及び中国沿岸部福州市(約3,300km輸送)で処理される。かん水からのリチウム生産能力は2008年に1.3万トン(LCE換算)だが、実際には5千トン(LCE換算)を生産。この生産能力は、2011年までに8.5万トンまで引き上げられる見込み。
- 中国では、2000年には450トンであったリチウムの需給ギャップ(不足)が2008年には2,750トンに拡大。この需給ギャップは、2013年には生産能力増強等で解消される見込み。
- 世界全体のリチウム消費(化合物、鉱石含む)の30%は中国におけるもので、うちガラス・鋳物向け26%、二次電池用16%、グリース用12%という内訳。2008年の全世界におけるリチウムイオン電池生産のうち、中国は日本(39%)に次いで第2位の36%の生産(約10億セル)を占める。これは2000年比52%の増。
- 中国には自国消費を満足するリチウム資源が賦存するが、以下の理由から2010半ば頃までは、豪州産のリチウム鉱石やチリ、アルゼンチンからのリチウム化合物輸入に依存せざるを得ない。
<チベット自治区>
- 高度4,400mで効率的にかん水処理を行うための技術確立が必要。
- かん水処理施設とリチウム精製工場が3,300km離れている。
<青海省>
- Mg/Li比が65と高い(アタカマは4)上に、塩素分の除去が困難。
- 製造される炭酸リチウムは、自動車バッテリー向けの品質を達成していない。
9.Keliber Oy:欧州リチウム産業の新顔
講演者:Lars K. Grondahl / Chairman Keliber Oy, Finland
- Nordic Mning社では、現在フィンランド西部のLantta市近郊でKeliber Oyプロジェクト(スポジュメン鉱床開発)を進行中。
- フィンランド地質調査所が計5,500mのボーリングを実施。JORC規定にもとづき、Measured170万トン(リチウム純分)の他、Indicated、Inferred併せて295万トンの埋蔵量を計上。年間4,000トンの炭酸リチウムの他、副産物としてタンタルを生産予定。
- スポジュメンからのリチウム回収プロセスとしては、粉砕→磁選→摩鉱→浮選の後、湿式加圧浸出を計画。
10.セルビアの新リチウム資源 ジャダライト
講演者:Bob Kellie / Chief Geologist, Rio Tinto Exploration
- Rio Tinto社は、現在セルビアの首都ベルグラード西方100kmに位置するJadar市で同社が100%権益を保有するJadarプロジェクトを実施中。
- 本鉱床は、従来のスポジュメン等の鉱石では無く、Jadariteという新規の鉱物を主体とする鉱石(Jadar市より命名)を開発するもの。この鉱物の化学式はLiNaSiB3O7(OH)で、組成はB2O3:47.2%、SiO2:25.6%、Na2O:15.0%、Li2O:7.3%、H2O:4.3%。
- 本プロジェクトは、現在プレF/S段階で、推定埋蔵鉱量114.6百万トン(品位Li2O1.8%、B2O513.1%)。想定中の鉱石処理は、粉砕→湿式処理(脈石除去)→熱硫酸溶解→晶析(硼酸析出)→石灰石・炭酸ナトリウムによるMg, Ca除去→(硫酸ナトリウム添加)→炭酸リチウム。高リチウム品位、大規模鉱床、容易な鉱石処理等のメリットを有しており、2014年の生産開始を計画。
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