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2012年10月6日土曜日

レアアースの輸入先に変化あり、低下する中国依存度

 昨年当たりから、中国がレアアースの輸出規制を実施、わが国の産業界にはかなりの影響があったと思われます。わが国では、レアアースの中国依存を低下させるべく、ベトナムなどに積極的に投資、輸入先としての中国依存を低下されるとともに、輸入先の多様化にある程度成功した模様です。最近では、採掘方法に課題があるものの、日本近海にもかなりの量のレアアースが眠っていることが確認されました。将来的には日本国内での自給自足も可能であると期待されています。
 まず、レアアースの輸入先に関する記事が2012年10月4日付毎日新聞朝刊に掲載されていましたので紹介します。記事の題目は『日本の調達先分散、影響。中国、レアアース規制せず』です。以下引用文。
 『家電製品やエコカーなどの素材として重要な資源である「レアアース」。日本への最大の供給元の中国は、10年の沖縄県・尖閣諸島沖漁船衝突事故で、対抗措置として対日輸出を規制したが、今回はレアアースというカードを切っていない。中国は00年代に世界の供給量の大半を握っていたが、大口需要家の日本企業などが代替品の開発や調達先の分散を進めた結果、需給バランスが変化し、輸出が減少したことが背景にある。今後の中国の対応が注目される。【北京・出井晋平、立山清也】
 日本はレアアースの調達先の多様化を進めた結果、中国への依存度は確実に低下している。輸入に占める中国産の割合は10年に8割超だったが、今年1〜6月は5割を切った。代替品の活用などで全体の輸入量も減っており、今年1〜6月は一昨年の半分以下。中国の輸出規制で昨年夏に急騰した価格も、今年夏にはピークから7割程度低下した。
 日本の残る課題はレアアースの中でも希少性が高い「重希土類」と呼ばれる分野の確保だ。なかでもハイブリッド車(HV)などに使われる「ジスプロシウム」は今も圧倒的に生産量の多い中国産に9割超を頼る。ジスプロシウムについても住友商事がカザフスタンでウラン採掘の残存物から回収する事業に着手したほか、三菱マテリアルがHVの廃車からの回収を始める方針だが、本格的な調達には時間がかかりそうだ』
 確かに、上図が示すように、今年に入ってからの中国の依存度は、2010年比べて大きく低下しており、2012年1〜6月では半分を切るまでになっています。一方で、中国もレアアースの輸出枠を前年比で2.7%増やすことを発表しています。この背景には、日米、欧州連合(EU)が、2012年6月に中国によるレアアースの輸出枠の設定は世界貿易機構(WTO)に違反しているとして提訴したことがあります。

 しかし、中国の埋蔵量は膨大であり、将来的には中国への依存度が高まることが予想されます。そうした中で、期待されるのが、日本の排他的経済水域(EEZ)を含む太平洋の海底に高品位のレアアースを含む泥が堆積していることが、日本の研究者により発見されました。特に、海底に眠るレアアースが注目されるのが、泥を引き上げて酸で処理すれば容易に抽出することができ、アルカリで中和すれば安全に処理できることです。これに対して、中国ではレアアースの抽出過程で、どうしても副産物として放射性物質の一種であるトリウムなどがゴミとして残ってしまい、環境・健康問題を引き起こす原因となっています。ここで、ゴミと表現しているのは、トリウムは、トリウムを使った原子力発電が研究されているものの、実現のめどがたっていないことです。

 日本近海は、資源の宝庫です。日本の国土面積は、世界ランキングは、62位にとどまっているものの、領海と排他的経済水域(EEZ)は世界ランキング6位です。そして、そこには世界有数の漁業資源があるというのはともかく、最近ではメタンハイドレートの存在が確認され、エネルギー資源の自給自足も可能になるのではないかと期待されているところです。それに、レアアースの存在です。わが国は、海に囲まれているという利点を最大限生かした政策が求められるのです。上記に加え、洋上の風力発電も期待されている分野であり、かつ、最も実現性が高いともいえるでしょう。

2012年2月13日月曜日

レアアースとは何

金属には色々な種類があります。最も身近な存在は「鉄」でしょう。ですが、歴史上でもっとも早くから普及した金属は、銅を主成分とし、錫を混ぜた合金である「青銅」でした。青銅の後に鉄が現れ、文明の発展には不可欠な金属となりました。私の記憶では確か、鉄器を持ったヒッタイトがエジプトを征服したということを、歴史の教科書で学んだ気がします。鉄が文明の中心となり、今でも鉄なくして現代の工業社会は考えらないでしょう。こうした中で、最近気になる新たな金属、レアアースという言葉が新聞、雑誌のみならずニュース番組でも特集が組まれています。ここで、レアアースとは何かという疑問が生じましたので、ちょっと調べてみました。
 まず、金属は大まかにコモンメタル(ベースメタル)とレアメタルに分かれるそうです。コモンメタルには、鉄、銅、亜鉛、錫、金、銀、水銀、鉛、アルミニウムの9種類があり、資源量が豊富であり、採掘・精錬が容易で産業のベースをなす金属です。一方、レアメタルには47種類(文献によれば48種類)の金属が該当し、以下の3つの特徴のうち一つでも合致すればレアメタルに該当するとのことです。

  1. 地殻中での存在量が少ない。
  2. 産出箇所が特定の地域に集中している。
  3. 分離・精錬が困難である。

 代表的なレアメタルには、マンガン、クロム、タングステン、モリブデン、アンチモン、コバルト、バナジウムなどの金属があります。以下は、上記レアメタルの生産量、埋蔵量のシェアと用途を表した表です。
中国と南アフリカ共和国が多いのと、政情不安定なコンゴ民主共和国が生産量、埋蔵量で大きなシェアを占めているのが特徴で、少なくとも上記の2.の条件を満たしているといえるでしょう。これ以外のレアメタルで、3族元素(注1)のうち最下部のアクチノイド元素を除いたもの、17種類の金属をレアアース又は希土類金属と呼びます。レアアースの一覧と用途は以下の表の通りです。
この表にある金属の中で、ネオジム、ジスプロシウムなどが磁石、磁性材料の材料に使用され、ハイブッリドカーや電気自動車のモーターやハードディスクドライブ(注2)などの重要な部品に使用されています。特に、最近では磁力が強いということでネオジム磁石(注3)がよく知られるようになってきました。レアアースは、世界各地に存在するものの、中国のレアアースが最も生産に適している状態で存在することから、価格競争力を背景に、、米国、オーストラリアなどの鉱山が相次ぎ閉山に追い込まれ、中国がほぼ独占する事態となっています。つまり、レアメタルの条件である2.と3.に該当する金属こそレアアースなのです。
右図はレアアース生産量の国別シェアを表したものです。中国のシェアが96.7%にも達しています。この状況で、環境破壊を理由(注4)に、中国はレアアースの輸出を制限、日本の製造業が慌てているのです。
2012年1月24日付日本経済新聞朝刊にレアアースに関する記事がありましたので引用します。タイトルは『信越化学、ベトナムに拠点、レアアース加工、初の海外工場』です。以下引用文。
『信越化学工業はハイブリッド車(HV)のモーターなどに使うレアアース(希土類)の加工拠点をベトナムに新設する。2013年2月に稼働し、使用済み磁石や鉱石からレアアースを分離・精錬する。レアアース磁石で世界シェア2位の同社は原料となるレアアースの大半を中国に依存しているが、自前の加工拠点を増やして調達リスクの軽減や磁石の安定供給を目指す』
以上の通り、レアアース磁石の生産をする企業が中国の輸出制限に対応する努力を進めているようです。一方で、レアアースを使用しないモーターの開発も進んでいます。2012年1月11日付日本経済新聞朝刊に『レアアース不要の車モーター、日本電産が量産へ』という記事が掲載されていました。以下引用文。
『日本電産は10日、レアアース(希土類)を使わない次世代モーター「SRモーター」を、電気自動車(EV)やハイブリッド車の駆動用として量産する方針を明らかにした。2013年にも国内外の自動車メーカーに供給する。レアアースの価格高騰に対応し、代替技術の投入で自動車市場の開拓を加速する。(中略)
SRモーターはレアアースを使った永久磁石を使わず、軸の周囲の電気の流れを切り替えて回転させる仕組み。構造が単純で発熱が少ないうえ、低コストで量産できるのが特徴。ただ電流の制御が難しく、振動や騒音が大きい欠点があり、自動車向けの実用化が難しかった』
トヨタ自動車でも、レアアースを使用しないハイブッリドカーもしくは電気自動車の開発をしているようです。自動車の国内生産が低迷する中で、今こそ日本の自動車メーカーの技術力が試されるところです。この技術が開発されれば、バイブリッド車のみならず、電気自動車の分野でも主導権を握ることができるでしょう。
(参考文献)齋藤勝裕『レアメタルのふしぎ』、SoftBank Creative、2009年。
(注1)元素の周期表の左から3列目にある元素。
(注2)ハードディスクの記録メディアを回転するためのスピンドルモーター、磁気ヘッド駆動用VCM(ボイスコイルモーター)などに希土類磁石が使用されている。
(注3)ネオジム磁石とは、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類(レアアース)磁石で、ジスプロシウムを添加すると保磁力が向上する。
(注4)レアアースの副産物として放射性物質であるトリウムが産出されるためなど。