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2024-06-26 11:59:32
再生可能エネルギーへの移行が議論されるとき、当然のことながら、焦点の多くは風力や太陽光などのエネルギー源に当てられる傾向があります。
しかし、そのエネルギーを蓄えるために必要なバッテリーも同様に重要です。
なぜなら、バッテリーは電気自動車用だけでなく、風力や太陽光で発電された余剰エネルギーを蓄え、天候が悪くなったときに使用するための手段としても必要だからです。
それは、世界中に巨大なバッテリーアレイを設置することを意味します。そのうちのいくつかはすでにアイルランドで建設中ですが、最終的にはほとんどの家庭にもそれなりの大きさのバッテリーが設置されることになります。
そしてリチウムはこれらのバッテリーに好まれる材料であり、産業資源としての重要性の点で新たな石油となる可能性がある。
そして世界にはどれくらいあるのでしょうか？
世界中には約8,800万トンのリチウムが存在すると推定されています。
南米には最大級の鉱床があり、特にチリがそうですが、オーストラリア、中国、アフリカにも相当な鉱床があり、北米にもいくつかあります。
しかし、問題は、そのうちのほんの一部しか現実的にアクセスできないことです。
石油と同じように、リチウムの採掘には多額の費用がかかります。そして、リチウムがアクセスしにくい場所にあったり、鉱床が小さかったりすると、採掘にかかる費用がその価値を上回ることになります。
つまり、実際には採掘する価値のあるリチウムは 2,200 万トンあると考えられています。
そしてそれは有限の資源であり、これ以上作ることはできません。
それで十分ですか?
ちなみに、現代の電気自動車のバッテリーには約8キログラムのリチウムが含まれているので、この2,200万トンのリチウムを使って多くの車が作られることになる。
実際のところ、より差し迫った懸念は、それを十分な速さで地中から取り出すことができないということだ。
たとえ経済的に実行可能であったとしても、リチウム鉱山の建設には時間と費用がかかります。
導入されているすべての排出目標の期限は2030年かその前後と多く、生産量を増やすのにそれほど時間は残されていない。
リチウムの価格はどんどん上がっていくと推測されます…
そうだろうと思われるかもしれないが、実のところ現在は不況の真っ最中だ。
リチウムの価格は2022年初頭に急騰したが、それ以降は暴落しており、トレーダーは依然として価格の回復を待っている。
価格が下落している理由の一つは、世界中で生産が増加しており、供給量が増えていることです。
しかし、それに伴って電気自動車の需要も落ち込んでいる。
2020年の価格高騰は、EV販売が世界的に急増し、需要がどんどん増えていくだろうという想定に基づいていた。しかし、今年は需要が落ち込んでいる。
実際、状況は非常に悪化しており、サプライチェーンには買い手を待つリチウムの備蓄があり、それが価格に下落圧力をかけ続けている。
ある意味、これは良いニュースです。バッテリーの製造コストが少し安くなるからです。
ここ数か月、EV バッテリーのコストも下がり続けています。バッテリーが EV の製造コストの約 40% を占めることを考えると、これはそのような車をより手頃な価格にするための非常に重要なステップです。
しかし、価格が低いことのマイナス面は、企業が既存の鉱山を拡張したり、新しい鉱山を建設したりする意欲をそぐ可能性があることだ。企業は、現在の価格では割に合わないと感じるだろう。
ほとんどの人は、私たちが電気自動車の未来に向かっていると今でも信じている。だから、需要の増加に伴ってリチウムの価格が再び上昇し始めるのは時間の問題だと思われるだろう。
ただ、一部の人が予想するよりも時間がかかるかもしれません。
そして、それがなくなる危険性はあるのでしょうか?
まあ、そこにはいくつかの要因が関係しています。
在庫がなくなるリスクがあると言う人もいれば、価格上昇を望むトレーダーの単なる投機だと言う人もいます。
しかし、もしなくなるとしても、非常に長い間は枯渇しないであろうという希望を抱ける理由は数多くある。
まず、バッテリーの効率は常に改善され続けています。
そのため、現在EVバッテリーの製造には約8キロのリチウムが必要ですが、数年後には6キロ、4キロ、あるいはそれ以下になる可能性があります。
リチウムの利点の 1 つは、無限にリサイクルできることです。そのため、EV 市場が拡大し、寿命を迎える車両が増えるにつれて、市場に流通する中古リチウムも増えていくでしょう。
現時点では、リチウムなどのリサイクルや再生にかかるコストは、新しいリチウムを採掘するコストよりも高くなる傾向にありますが、最終的には状況が変わる可能性があります。
リチウムの使用がより効率的になるのと同様に、リサイクル技術もより効率的になっています。
そして、リチウムの供給が減少し始めるか、需要が供給を上回るような状況に陥れば、おそらく市場価格は上昇し、リサイクルはますます魅力的になるでしょう。
奇妙なことに、市場価格の上昇は、新たなリチウムの供給増加にも役立つ可能性がある。
地中のリチウムのほとんどは、現時点では採掘する価値がないのかもしれないが、価格が上昇すれば（そして採掘技術がより効率的になれば）、現在は手の届かないと思われているものの多くが採掘可能になるかもしれない。
10年ほど前に、シェールガスと水圧破砕法の爆発的な増加により、ガスと石油で同じことが起こりました。
それらは比較的小さな鉱床で、掘る価値がなかったが、技術が向上し、価格が急激に上昇して、掘ることが利益を生むようになった。
水圧破砕には大きな環境問題がありましたが、リチウム採掘でも同じでしょうか?
はい。
これは、リチウムや、電池や電子機器にとって非常に重要なコバルトなどの原材料が抱える矛盾の 1 つです。
エネルギーシステムを脱炭素化するには、こうした資源が必要です。しかし、そうした資源を得るためには、大量のエネルギー、そして多くの場合、大量の水も必要です。
再生可能エネルギーを採掘に利用することは可能ですが、現実的にはおそらく不可能でしょう。少なくとも現時点では。
さらに、大規模な水の使用や、採掘から生じる潜在的な汚染物質も存在します。
それは社会全体の利益のためだという主張もあるが、環境に優しいという目的で行われているとなると、受け入れがたいものでもある。
代替案はありますか?
現在、バッテリー研究に多額の資金が投入されています。この分野で画期的な成果を上げることができれば、莫大な金額を稼ぐことができるからです。
その一部は、既存のテクノロジーで継続的にわずかな利益を得ることです。
しかし、数か月ごとに企業や大学から、状況を一変させる新しいバッテリー技術が登場するという発表があります。
しかし、これまでのところ、それらのいずれも現実世界の製品に変わるところは見られません。
2つの大きな期待は、ナトリウムイオン電池と固体電池です。
ナトリウムイオンは、その名前が示すように、リチウムではなくナトリウムに依存しています。リチウムは資源として見つけて抽出するのがはるかに簡単で、したがって環境への害が少なくなります。
製造コストも安く、より安全ですが、エネルギー密度はリチウムほど高くなく、寿命もリチウムほど長くありません。
しかし、大きな障害の一つは、この技術を中心に業界がまだ構築されていないことです。この技術の開発には長い時間がかかり、実現にはおそらくいくつかの企業が大きな賭けに出ることになるでしょう。
おそらく、液体電解質ではなく固体電解質を使用してイオンを充電および放電する固体電池の方が期待が持てるだろう。
理論上は、その中に任意の数の材料を使用できるため、リチウムよりも環境に優しいものを作ることができます（ただし、リチウムは、製造している一部の企業にとって依然として好ましい材料であるようです）。
ソリッドステートは固体であるため、より安全で安定しており、エネルギー密度も高くなることが示唆されています。
つまり、リチウムと同じフットプリントで、はるかに強力なバッテリーが得られるということです。あるいは、同じエネルギーをより小型で軽量なパッケージで得ることも可能です。
そして、EV ドライバーにとって重要なのは、充電が非常に速いことです。どうやら、フル充電にはわずか 5 分から 10 分しかかからないようです。
しかし、固体電池の主な障害は、それを大規模に生産する方法を見つけることです。
これらは現在も生産されていますが、実質的には一度に 1 つずつ製造する必要があるため、限られた数のハイエンド アプリケーションに限定されています。
トヨタは固体電池の開発に巨額の資金を投入している企業の一つだが、2028年までに市場に投入することを目指しているだけだ。
そして、現在大量生産されているリチウムイオン電池と同じくらい簡単にリサイクルできるかどうかは明らかではない。
そして、決定的なのは、製造コストがはるかに高くなるということだ。つまり、少なくとも誰かがプロセスを現在よりもはるかに効率的にする方法を見つけ出すまでは、人々にとって魅力がはるかに薄れることになる。
#環境に優しいリチウムが新たな石油に