電気自動車向けリチウム

電動モビリティの急速な成長により、リチウムは戦略的原材料から、自動車産業の未来を形作る重要な要素へと変貌しつつあります。電気自動車の普及が進むにつれ、バッテリーへの需要は高まり続けており、市場のニーズに応えるために、バッテリー用材料として精製・加工されたリチウムを十分な量で供給できるサプライチェーンの必要性が高まっています。

しかし、課題は生産量だけにとどまらない。バッテリー技術は急速に進化しており、化学組成が変化し、ニッケルやコバルトなどの材料への依存度が低下する技術も現れ、LFP（リン酸鉄リチウム）バッテリーなどの代替技術が台頭している。それでも、現在の電気自動車で使用されている主要なバッテリー技術にとって、依然として不可欠な元素が一つある。それはリチウムである。

このため、この課題を単に採掘の観点だけで捉えることは不可能です。EV市場の拡大に伴い、原材料の採掘や精製から、バッテリーグレードの前駆体の製造、さらには使用済みバッテリーからのリチウム回収に至るまでのバリューチェーン全体が、ますます重要視されています。このチェーン全体を通じて、電気化学的リチウム精製などの技術は、産業プロセスの効率化、スケールアップ、そして循環型化に貢献することができます。

電気自動車（EV）の普及とバッテリー需要との関連性は、ますます明らかになってきています。国際エネルギー機関（IEA）によると、2025年の世界のEV用バッテリー導入量は1.2 TWhに達し、前年比で約30％増、2020年の水準の7倍以上となりました。電気自動車は世界のバッテリー導入量の70％以上を占めており、乗用車やその他の小型商用車がEV用バッテリー需要の85％以上を占めている。

そして、この市場はまだその潜在能力を十分に発揮しているとは言い難い。各国政府がすでに発表した政策を反映したIEAの「STEPS（Stated Policies Scenario）」シナリオによれば、EV用バッテリーの導入量は2030年までに3 TWh近くに達し、2035年までに5 TWhに迫る可能性がある。

この拡大は、原材料の需要に直接的な影響を及ぼす。IRENAは、EVバッテリーの製造に必要な材料としてリチウム、グラファイト、ニッケル、マンガン、銅、リン、コバルトを挙げており、電気自動車の普及を支えるために、これらのサプライチェーンが大幅な拡大を迫られていることを強調している。

したがって、課題は単にバッテリーの生産量を増やすことだけではない。電気モビリティの拡大には、原材料や活物質からセル製造に至るバッテリーのバリューチェーン全体にわたる産業能力の向上が伴わなければならない。

この点において、リチウムは特に重要な位置を占めている。電池の化学組成のバランスがどのように変化しようとも、リチウムは、現在電気モビリティで使用されている主要なリチウムイオン技術において、依然として不可欠な構成要素である。

EV用バッテリーは、単一の元素ではなく、複数の材料の組み合わせに依存しています。バッテリーパックには複数の構成要素が含まれており、技術によって正極の組成は大きく異なります。とはいえ、リチウムは、現在市場に出回っている主要なバッテリー化学系に共通する要素であり続けています。

このことが、リチウム需要の予測が特に重要である理由を説明しています。IEAの『Global Critical Minerals Outlook 2026』によると、分析対象となった重要鉱物の中で、リチウムの需要が最も大きく伸びると予想されています。STEPSシナリオでは、主に電気自動車（EV）やバッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）に牽引され、世界のリチウム需要は2040年までに3倍以上になると予測されています。

しかし、それはリチウムの用途が今後も変わらないことを意味するわけではありません。バッテリー技術の継続的な進歩により、他の材料に対する需要だけでなく、サプライチェーン全体で必要とされるさまざまなリチウム化合物に対する需要も変化しつつあります。

主な前駆体の2つは、炭酸リチウム（Li₂CO₃）と水酸化リチウム（LiOH）である。リチウム精製に関する当社の過去の記事で論じたように、水酸化リチウムはニッケルを豊富に含む正極材料にとって特に重要である。また、塩化リチウムや硫酸リチウムなどの塩を電気化学的に変換することで直接製造できるため、デ・ノラ社にとっても特に注目されている。

したがって、電気モビリティの将来像は、バッテリー化学の進展と併せて検討されなければならない。技術が異なれば、必要な材料の種類や配合比率も異なり、それがバッテリーグレードの前駆体を製造するために必要な工業プロセスに影響を及ぼす。

近年における最も重要な進展の一つは、LFP（リン酸鉄リチウム）電池の台頭です。この化学組成の電池は、正極にニッケルやコバルトを使用せず、コスト、安全性、寿命の面で利点があります。従来、LFP電池はニッケルを多く含む代替品に比べてエネルギー密度が低かったものの、技術の進歩によりその差は着実に縮まっています。

IRENAの報告によると、早ければ2024年までに、乗用EV用バッテリー市場におけるLFPのシェアは、2015年のごくわずかな水準から2023年には約44％にまで上昇しており、エネルギー密度の向上によりその応用範囲が拡大している。

この傾向は続いている。IEAによると、LFP電池はEV市場でさらに地歩を固めており、一方で電池技術の進歩により、高価な材料や価格変動の影響を受けやすい材料への依存度が徐々に低下している。

しかし、NMC（ニッケル・マンガン・コバルト）およびNCA（ニッケル・コバルト・アルミニウム）の化学組成は、より高いエネルギー密度と性能が求められる用途、特に航続距離や電池重量に対する蓄エネルギー量が重要な考慮事項となる場面において、依然として重要な役割を果たしている。

この多様化は、リチウムのサプライチェーンにも影響を及ぼしている。炭酸リチウムはLFP系電池で広く使用されている一方、水酸化リチウムはニッケルリッチ電池の重要な前駆体である。

したがって、「EV用電池」という単一のタイプも、電池材料に対する画一的な需要も存在しない。技術、バッテリーパックのサイズ、市場セグメントはすべて異なる。IRENAが指摘するように、重要材料の需要予測は、battery chemistriesの進化の仕方や、車両に搭載されるバッテリーの平均容量にも左右される。

少なくとも現在の技術状況において変わらないのは、リチウムが果たす不可欠な役割である。バッテリー化学組成間の競争は、主にリチウムをどのように処理すべきか、そしてどの化合物をバッテリーメーカーに供給すべきかという点に影響を与える。

リチウム資源へのアクセスがあるからといって、必ずしも電池の製造に必要な材料が確保できるとは限りません。鉱床やリチウム含有塩水からEV用電池セルに至るまでには、採掘、濃縮、精製、電池用グレードの材料への転換、活物質の製造、そして最終的にセル製造という複雑な産業チェーンが存在します。

このサプライチェーンの強靭性は、戦略的な産業上の優先課題となっています。

IEAは、重要鉱物のサプライチェーンが依然として地理的に集中していることを指摘しています。リチウムの場合、課題は採掘にとどまらず精製にも及んでいる。処理能力は依然として限られた数カ国に集中している一方で、需要の増加が見込まれることから、生産および処理能力の多様化がますます重要になっている。

これは特に欧州にとって重要な問題である。欧州委員会の共同研究センター（JRC）は、EUの未加工および加工済みの電池材料の国内供給は依然として限られていると指摘している。したがって、欧州の電池産業の競争力を高めるためには、サプライチェーンのこの部分を強化することが不可欠である。

バリューチェーンにおけるこの中間段階こそが、De Noraが貢献する分野である。同社はリチウムの採掘も行わず、電池セルの製造も行わない。その代わりに、電気化学の専門知識を活かし、リチウム塩を電池用グレードの水酸化リチウムに変換することに注力している。

塩の分解用途向けに開発された同社のEnsoプラットフォームは、電気化学的プロセスを通じて塩化リチウムや硫酸リチウムをLiOHに変換することができる。この技術は、従来の精製プロセスの一部を簡素化し、化学試薬の消費量を削減するとともに、特定のプロセスストリームから付加価値を回収することを目的としている。

急速に拡大するEV市場において、供給の確保は単に「どれだけのリチウムが利用可能か」という問題だけでなく、「どこで、どのようにしてバッテリー産業が必要とする材料へと加工できるかという問題でもある。

電気自動車の普及に伴い、もう一つの重要な疑問が浮上しています。EVのバッテリーに含まれるリチウムは、その寿命が尽きた後、どうなるのでしょうか？

短期的には、リサイクルによって大量の一次原材料を代替することはできません。これは主にタイミングの問題です。最近の電気自動車普及拡大期に搭載されたバッテリーの多くは、今後数年間は引き続き使用され続けるでしょう。その結果、EVの販売台数が増加してからしばらく経ってから、使用済みバッテリーから得られる材料の量は増加することになります。

しかし、長期的には、リサイクルがはるかに大きな役割を果たす可能性がある。国際エネルギー機関（IEA）によると、2040年までに、主要なエネルギー関連重要鉱物における二次供給の割合は2倍になる可能性がある。リチウムとニッケルのリサイクル率は現在比較的低いものの、いずれも急速な伸びが見込まれている。

リチウムに関しては、これは一次資源が二次資源――すなわち、すでにバッテリーシステム内で流通している材料――によってますます補完されるようになることを意味する。

ここでも、課題は使用済みバッテリーの回収や解体にとどまらない。バッテリー材料から回収されたリチウムは、分離・精製され、新しいバッテリー用途に適した品質に戻さなければならない。電気化学的精製も、こうしたリサイクルプロセスにおいて重要な役割を果たす。例えば、デ・ノラ社が関与するプロジェクトでは、バッテリー処理から得られる硫酸リチウムのストリームを、電気分解によって水酸化リチウムに戻すことが可能である。

したがって、電動モビリティの成長は、リチウムそのものを戦略的に重要にするだけでなく、それを取り巻く産業サイクル全体――採掘、加工、利用、そして最終的には回収――をも戦略的に重要なものにしています。

道路を走る電気自動車の数が増え続ける中、これらの各段階を効果的に管理する能力は、将来のモビリティの競争力と持続可能性にとってますます重要になっていくでしょう。

• IEA, Global EV Outlook 2026

• IEA, Global Critical Minerals Outlook 2026

• IRENA, Critical materials: Batteries for electric vehicles

• European Commission – JRC, Battery Technology in the European Union: 2025 Status Report