[米中経済戦争と韓国の選択シリーズ] ③電気自動車バッテリーサプライチェーンの再編と重要鉱物の確保策

Ⅰ. 序論

グローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンが急変している。電気自動車を最終製品とするグローバルサプライチェーンは、バッテリー部品製造がその核心段階と認識され、「電気自動車バッテリーサプライチェーン」とも呼ばれ、全世界の多くの国々が段階的に関与している複雑なグローバルサプライチェーンと言える。

米国のインフレ抑制法（Inflation Reduction Act: IRA）で適切に分析されているように、電気自動車バッテリーサプライチェーンは大きく、重要鉱物（critical minerals）と構成物質（constituent materials）に関する段階、バッテリー部品（battery components）段階、セル製造とパック組立段階、電気自動車生産段階、使用済みバッテリーのリサイクル段階に分けられる。

最近、グローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンを巡る最も顕著な変化は、米国、欧州、日本など伝統的な自動車産業とグローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンを掌握しようとするサプライチェーン強国たちの今後の計画に相当な挑戦と支障が予想されるという点だ。グローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンの次元で、米国、欧州、日本、韓国などが最も強みを発揮し、付加価値を多く創出できる部分は電気自動車生産だろう。しかし、最近の電気自動車生産と輸出において中国の追撃が激しくなっている。中国は2022年に内燃車と電気自動車を合わせた自動車輸出全体でドイツを追い抜き、2023年には日本さえも抜いて世界自動車輸出1位の国となった。

中国の電気自動車生産の躍進は、安価な電気自動車バッテリー生産に起因する。通常、中国国内のバッテリー工場建設費用はギガワット時（GWh）単位あたり500億ドルと知られており、中国国外では700～800億ドル、米国や欧州などでは1,200億ドルと、中国国内費用の2倍を超える。数字的に見れば、中国以外の国では中国の電気自動車バッテリー価格競争力を上回る生産は事実上困難である。

バッテリーセルメーカーは、中国4社、韓国3社、日本3社が世界市場の90％を占めている。バッテリー技術と生産能力においては、米国と欧州連合（EU）が大きく遅れをとっている。米国のテスラや欧州の電気自動車メーカーは、バッテリーサプライチェーンの最終段階であるバッテリーパック組立にのみ集中している一方、バッテリー原料の採掘、加工、素材化、バッテリーセル製造などは主に韓国、中国で行われている。バッテリーセル製造工場は、米国と欧州が比較的速い速度で中国に追いつくことができるだろう。電気自動車バッテリーの全周期に最も大きな影響を与える主要な要因は、重要鉱物と構成物質の確保と加工である。

本章では、グローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンの中で、特に重要鉱物と構成物質のサプライチェーン段階を他のサプライチェーン段階と比較して分析することに焦点を当てる。米国、欧州、日本、韓国の電気自動車バッテリーサプライチェーンにおける最も顕著な脆弱性は、中国が70～80％を掌握しているとされる重要鉱物の確保と構成物質の加工である。現在のサプライチェーンは、中国企業が中南米、東南アジア、アフリカなど主に開発途上国に賦存する重要鉱山に投資して採掘した後、中国に持ち帰り、バッテリー部品に投入される直前の重要鉱物化合物形態に加工して輸出する形態である。

最近の米国のIRA、欧州連合の重要原材料法（Critical Raw Materials Act: CRMA）の立法と施行により、重要鉱物と構成物質のサプライチェーン段階に大きな変化がすでに起きており、今後さらに多角化されるだろう。第一の変化は、米国と欧州で電気自動車バッテリー企業の慣行であった無分別な中国産鉱物の使用を制限するための様々な法的・制度的措置を講じていることである。バッテリー鉱物と部品の原産地証明制度を通じた中国産材料を使用した物品の差別化は、IRA法案の補助金インセンティブを通じてバッテリーサプライチェーンの変化をもたらしている。IRA法案通過後、世界的に投資に大きな変化が生じた。高い税率と人件費で米国を離れた企業が、部品比率の割り当てのために北米地域への投資を考慮しており、一次原料を入手するために中国を除くカナダ、オーストラリア、アフリカなどの鉱山開発に投資している。ここで言及される最も重要な重要鉱物は、レアアースと5大バッテリー重要鉱物であるリチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、黒鉛を指す。

第二の変化は、グローバル資源開発の慣行と言える開発途上国での採掘から離れ、オーストラリア、カナダ、米国などの先進国での重要鉱物の採掘と加工が新たな流れを形成していることである。資本と技術を持って海外でしか資源開発を行わなかった先進企業が、環境に配慮した開発を掲げて自国へと方向転換している。

第三の変化は、伝統的な開発地域である中南米、東南アジア、アフリカのような重要鉱物資源大国が、単に原料のみを供給するのではなく、加工や電気自動車などの最終製品製造業を同時に発展させるための産業化と資源ナショナリズムの傾向を見せているという点である。

Ⅱ. グローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンの再編

1. グローバル電気自動車生産と輸出

電気自動車の普及が急増している。2022年に世界各国で登録された電気自動車の総台数は1,083万台で、前年比61.3％上昇した。SNEリサーチの報告書によると、2023年の電気自動車の納入台数は約1,478万台と見込まれている（キム・ソンウン 2021/10/13）。

<図表1> グローバル電気自動車普及規模

出典：キム・ソンウン 2021.

また、2015年から2017年まで1％内外に過ぎなかった電気自動車の浸透率（全体車両販売規模に対する電気自動車の比率）は、2022年に13％を記録した。電気自動車用二次電池の需要は2015年の28GWh（ギガワット時）から492GWhに増加した。SNEリサーチによると、2035年には世界の年間新規電気自動車販売台数は約8,000万台に達し、浸透率は約90％になると見込まれている。これに伴い、電気自動車用二次電池の需要も2023年の687GWhから2035年には5.3TWh（テラワット時、1TWhは1,000GWh）に成長すると見込まれている。

<図表2> グローバル電気自動車バッテリー需要および供給見通し

出典：キム・ソンウン 2021.

マッキンゼー（McKinsey）コンサルティングは、最近発表した2030年グローバル電気自動車バッテリー見通しで、2030年までのバッテリー供給規模を4.6TWhと楽観的な見通しを示した（McKinsey & Company 2023）。マッキンゼーコンサルティング報告書の最も興味深い点は、2030年までの電気自動車バッテリー産業のアップストリームからダウンストリームまでの総付加価値創出規模を4,000億ドルと見通し、バリューチェーン別に分けて報告している点である（<図表3>、<図表4>参照）。

中国の台頭は、グローバル電気自動車エコシステムの最大の変化である。内燃機関から電気自動車への転換には、新しいバッテリー技術、モーター、モーター用永久磁石部品、重要鉱物の採掘と処理、バッテリー部品を含む新しいバリューチェーンとサプライチェーンが必要だった。世界最大の電気自動車メーカーとして浮上したテスラを除いた主要な電気自動車メーカーはすべて中国のメーカーである。ゼネラルモーターズ（GM）、フォード・モーター（Ford）、フォルクスワーゲンなどが急速に電気自動車製造へと転換しているが、テスラを除いては中国電気自動車市場で頭角を現していない（Chang and Bradsher 2023）。

<図表3> マッキンゼー2030年グローバル電気自動車需要見通し

出典：McKinsey & Company 2023.

<図表4> マッキンゼー2030年電気自動車バリューチェーン別見通し

出典：McKinsey & Company 2023, 3.

2022年末基準、グローバル電気自動車販売台数は初めて1,000万台を突破した。全体自動車市場で電気自動車が占める比率も14％に上昇し、2017年の100万台突破からわずか5年で10倍以上に成長した。中国は約600万台を記録する世界最大の電気自動車市場でもある。2022年末の新規販売基準で、中国に次いで欧州が320万台を記録し、米国は約70万台を記録、米国を含む北米は130万台を記録した。

新車販売における電気自動車のシェアが5％を超えると、補助金などの外部の助けなしに大衆化段階に入る時点であるティッピングポイント（tipping point）と呼ぶことができる。電気自動車普及の先導国であるノルウェーは2013年にティッピングポイントを突破し、現在80％を超える電気自動車シェアを達成しており、中国、フランス、ドイツなどの先進国が次々とティッピングポイントに到達した。全世界の電気自動車ティッピングポイント到達は2025年頃と予想され、イモビリティ（e-mobility）への本格的な転換を目前に控えている。

2023年7月5日、フィナンシャル・タイムズは、2022年上半期基準でBYDが641,000台を販売し、テスラの販売台数564,000台を上回ったと大々的に報じた。中国電気自動車メーカーの飛躍的な発展は、中国国内市場に留まらず世界市場へと繋がっている。[1]BYDを筆頭に、中国の電気自動車メーカーはすでにディーラー契約を結び、各国国内に販売網を構築し、欧州自動車市場はもちろん、オーストラリア、中東、中南米、東南アジアなどへ輸出している。中国の自動車輸出の40％は欧州地域に輸出される。欧州の自動車メーカーが主に中国で生産後、中国市場に販売するのが一般的であったため、中国現地で製造された自動車が欧州へ輸出されるのは初めての現象である。

中国生産電気自動車の欧州輸出は、中国電気自動車市場で補助金が減り始めたことが重要な原因である。欧州自動車市場は依然として関税が10％に過ぎず、トランプ政権以降の中国輸入自動車に対する27.5％の輸入関税とは対照的であり、電気自動車に対する補助金も依然として存在する。

テスラのような中国現地生産電気自動車だけでなく、中国と欧州で生産する中国電気自動車メーカーの欧州輸出が徐々に拡大すれば、電気自動車への転換は中国のグローバル自動車市場支配へと繋がるだろう。これまで米国、欧州、日本などが消費財は中国から輸入し、高級自動車を中国へ輸出するという既存の世界製造業の構図に地殻変動が起きているのである。

中国電気自動車の台頭は、1980年代の日本の日産、ホンダ、トヨタ自動車の台頭と類似した側面がある。2023年7月10日、ロイターはタイで急速な変化が進んでいると報じた。タイでは、BYDや長城汽車（Great Wall Motor）を含め、2020年から14億4,000万ドル相当の中国投資が行われており、歴史的に日本が支配してきた市場で新たな自動車産業の歴史が始まっている。タイは東南アジア最大の自動車生産国であり輸出国であり、インドネシアに次いで2番目に大きな販売市場である。ここで日本自動車メーカーは数十年にわたり支配的な影響力を行使し、日本市場の延長として扱われてきた。しかし、タイ自動車市場の変化は、競争が激しい中国電気自動車市場に対応するため、中国自動車メーカーが輸出を増やし、海外生産ハブを構築しようとする戦略の一部として引き起こされた（Ghoshal and Kongkunakornkul 2023）。

タイは2030年までに年間生産量250万台の自動車の約30％をEVに転換することを目標とし、東南アジア地域の電気自動車生産ハブとなることを目指し、これを推進するために積極的に投資を行っている。2022年、タイでは850,000台の電気自動車新車が登録された。2023年1月から4月にかけて、中国のBYDは販売された全18,481台のEV販売のうち7,300台を記録するなど、現在の市場リーダーであり、中国の上海汽車（SAIC）、電気自動車スタートアップのホゾン（Hozon）、そしてテスラがそれに続いている。一方、トヨタ自動車の電気自動車販売はごくわずかである。

2023年2月、MITテクノロジーレビュー（Technology Review）は、中国がどのようにグローバルEV市場を掌握するに至ったかについての2部構成の記事を掲載した（Yang 2023）。この記事の著者であるゼイ・ヤン（Zeyi Yang）は、史上初めて中国EV企業が中国国外へ事業を拡張し、グローバルブランドとなる機会を得たと強調する。IRAやCRMAなどの立法措置にもかかわらず、中国電気自動車とバッテリーの欧州市場への進出は続くと予想され、現在閉ざされている米国市場への進出もいずれは実現すると見通している。

最近発表された米国の戦略国際問題研究所（Center for Strategic and International Studies: CSIS）の報告書によると、米国の視点から見た中国電気自動車産業の躍進と輸出による戦略的脅威は、中国が米国と欧州から自動車を輸入し、石油まで米国サプライチェーンに依存していた長年の戦略的脆弱性を克服したという点である。今後は正反対に、米国、欧州が中国の電気自動車を輸入し、中国が掌握した電気自動車部品と原材料である重要鉱物の採掘と加工に依存する可能性が大きくなっている。

今後、電気自動車中心のグローバル自動車市場の二大強国は米国と中国になるだろう。中国国内自動車市場は過度な競争により既に一定程度飽和状態にあると見られ、今始まったばかりの米国国内の電気自動車市場は、やがて必然的に飽和状態になるだろう。中国と米国の電気自動車メーカーは、インド、ブラジル、インドネシアなどの巨大市場で激突するだろう。インドネシアは既に電気自動車工場建設のために中国からの投資を誘致している。米国、欧州、日本がインド・太平洋地域を統合し、協力プラットフォームを構築しなければならない重要な理由は、将来的に電気自動車とバッテリー、デジタル、AI、半導体などが統合的に市場を形成する地域であるからだ（Mehdi and Moerenhout 2023）。

米国政府は、電気自動車の比率を新規販売基準で2030年までに50％に設定しており、2023年4月12日には2032年までに67％という強化された電気自動車目標を発表した。カリフォルニア州政府は既に2035年までに内燃車販売禁止基準を持っており、バイデン政権の今後の動きは連邦政府レベルでカリフォルニア州政府と2035年内燃車販売禁止基準を同調化すると予測される。業界が見る2026年までの米国の予想電気自動車浸透率は約17％である。バイデン政権の計画通りであれば、2030年までに50％の浸透率へと躍進し、2032年までには67％へとさらにジャンプしなければならない。

このような電気自動車普及の構図は、米中間の覇権競争構図に多くの示唆を与える。2026～2030年の米中間の先端産業覇権競争は極に達し、半導体だけでなく電気自動車と二次電池が先端産業の先頭に立つだろう。米国は、通常の商業的方法では中国との格差を縮めることは困難と見て、国家安全保障的な手段などを通じて電気自動車バッテリーの追撃に乗り出しており、現在野球で言えば1回裏8対1で負けているゲームを5回裏8対5程度まで追い上げる計画を立てていると見ることができる。野球の試合の比喩で再び言えば、2040年に10対11で逆転して試合を終えるシナリオを描いているのである。

2. バッテリー部品

電気自動車において最も重要な部分は、自動車原価の約40％を占めるバッテリーセルである。中国はバッテリーに使用されるほとんどの部品を生産している。中国は、セパレーター74％、電解液82％、正極材92％、負極材77％を生産している。リチウムイオン電池は、リチウムイオンが正極と負極の間を移動する際に発生する電気化学反応を通じて電気が生成される。バッテリーが組み立てられた状態ではリチウムは正極に留まっており、充電時には正極にあったリチウムがリチウムイオン移動の媒体である電解液を通じて負極へ移動する。放電時には負極にあったリチウムが再び正極へ戻る際、この時に発生した電子が電気回路を通じて流れることで電力エネルギーが供給される。正極と負極が直接接触すると短絡が発生するため、これを防ぐためにセパレーターが正極と負極の間を遮断している。

バッテリーの容量と電圧は、反応に直接参加する正極と負極によって決定され、これらの物質を活物質と呼ぶ。最も重要で高価なバッテリー部品は正極材である。バッテリー部品の中で正極材は製造が最も難しく、エネルギー集約的である。正極材料はバッテリーにリチウムを供給する供給源であり、不安定なリチウムを保管するためにリチウムを酸素と結合させて安定化できるリチウム遷移金属（Co, Ni, Mnなど周期表上の4～7周期、3～12族元素）酸化物の形態をとっている。最初に商業化された正極材料であり、最も代表的な正極材料であるLiCoO2（LCO）は、ノーベル賞受賞者のジョン・グッドイナフ（John Bannister Goodenough）教授によって提案された。

LCOは、材料の理論容量、密度、電圧が高く、安定した構造であるため、理想的な正極材料の一つであるが、高いエネルギー密度を達成するには困難が伴う。また、高価なコバルト価格のため材料価格が高く、低価格を要求される電気自動車用中大型バッテリーには適用が難しい。このため提案された正極材料が、三元系正極材料であるLi[NiCoMn]O2（NCM）素材である。しかし、三元系素材内のニッケル含有量の増加は、バッテリーの安全性と安定性の両方を低下させる要因となる。充電時に4価に変化したニッケルイオンは電解液と副反応を起こしガスを発生させ、持続的なガス発生はバッテリー爆発の原因となる。

中国はLFP正極材バッテリーを主導してきた。LFPはエネルギー密度が低いが、NCM（ニッケル、コバルト、マンガン）三元系バッテリーに比べて価格が安く、火災からの安全性が高い。NCMは1回の充電でより長距離を走行できるため、国内バッテリーメーカーはこれに注力してきた。LFPバッテリーは高価な原材料であるニッケルやコバルトを含まないため、NCMなどの三元系バッテリーに比べて価格が30％安く、爆発の危険性も低い。しかし、重量が重いためエネルギー密度が低く、航続距離が短いなどの欠点がある（Kim 2023）。

50KWh容量のバッテリーパックを製作する場合、NCM811バッテリーに使用される正極材価格は1,570ドル、LFP価格は1,087ドルである。新型コロナウイルスとロシアのウクライナ侵攻によるサプライチェーンの不安定化と原材料価格の急騰により、電気自動車メーカーが「LFPバッテリー」に目を向けている。デザイン技術が発達し、弱点とされてきたエネルギー密度をある程度補完できるためである。

正極活物質開発の限界点に達したため、注目を集め始めたのは負極材料である。正極から出たリチウムを負極で受け止める必要があるため、正極電極と同等以上の容量を持つ負極電極でバッテリーを構成しなければならない。したがって、リチウムを含まない負極も、高容量材料開発においてバッテリーのエネルギー密度を向上させる要因となる。一般的に負極には黒鉛素材が使用される。黒鉛素材は、自然界から得られる天然黒鉛と、化石燃料の副産物であるコークスを高温で処理して作られる人造黒鉛に分けられる。天然黒鉛は価格が安く容量が高いが、出力特性と寿命特性が不利である。また、充電時に膨張が大きく、バッテリーが膨らむスウェリング（swelling）現象を引き起こし、安全性に問題を生じさせることもある。一方、人造黒鉛は出力特性と寿命特性が有利であるが、価格が高く容量が低いという欠点がある。このため、電気自動車用バッテリーは目的に応じて天然黒鉛または人造黒鉛を使用しており、最近ではそれぞれの長所を組み合わせて両素材を混合して負極を構成している（Benchmark Source 2023）。

<図表5> BYD南米バッテリーサプライチェーン

出典：Benchmark Source 2023.

3. 重要鉱物と構成物質

調査機関SNEリサーチによると、LGエナジーソリューション、SKイノベーション、サムスンSDIなどがリードする韓国バッテリーメーカーは、全世界の電気自動車バッテリー市場シェア44％を占めている。韓国に次いで中国が33％の市場シェアで2位、日本が17％で3位を占めた。問題は、韓国の中国原材料への依存度が非常に高いという点である。最近、国内政界が引用した政府資料によると、国内バッテリーメーカーは正極材、負極材、セパレーター、電解質など、バッテリーの重要素材を60％以上中国産に依存していることが明らかになった。

国内正極材メーカーは、バッテリーの重要鉱物である「ニッケル・コバルト・マンガン」（NCM）を別途輸入せず、中国企業が一定比率で混合・加工した化合物を輸入している。2022年1月から7月まで、韓国は前駆体（precursor）の全輸入量の94％を中国に依存していたことが確認された。水酸化リチウムを前駆体と結合させると正極材となり、水酸化リチウムも中国から84％輸入して使用している。

2022年、韓国の対中国貿易収支が20年ぶりに赤字に転換した。これは、電気自動車バッテリー関連品目の輸入が急増したことと大きく関連している。韓国の電気自動車産業が成長するほど、中国への依存度が高まる構造により、中国との貿易収支が悪化する構造が固定化している。韓国貿易協会の統計によると、2022年1月から7月まで、対中国貿易赤字が最も大きかった品目は前駆体（ニッケル、コバルト、マンガン化合物）であった。同期間、バッテリー関連品目全体の赤字は63億ドル（8兆5,000億ウォン）で、昨年の赤字（57億ドル）を既に上回った。

リチウムイオン電池の対中国貿易赤字が1位を占めたのは今回が初めてである。電気自動車の国内販売と輸出が同時に増加するにつれて、中国製バッテリーの輸入も急増した。現代（ヒョンデ）自動車は中国工場でLGエナジーソリューションとSKオンが生産するバッテリーを主に供給されており、起亜（キア）自動車は2022年6月に発売した新型ニロEVに中国CATL製バッテリーを使用している。現代自動車グループの電気自動車販売台数（18万台）は、2021年に発売された電気自動車アイオニック5とEV6の輸出が本格化したことで、昨年同期比72％急増した。

国内企業は、中国の鉱物資源への依存度を減らすため、電気自動車バッテリーに必要な化学物質と素材に投資を開始した。LGエナジーソリューションはバッテリー素材生産に52億ドル（約6兆2,000億ウォン）を投資すると表明し、鉄鋼メーカーのPOSCOはバッテリー重要素材である水酸化リチウムを抽出するための国内工場を建設している。また、地政学的リスク分散のため、米国、ハンガリーなどにバッテリー工場を建設している。

バッテリー重要素材であるリチウムの自社生産も試みられている。POSCOホールディングスは2030年までに年間リチウム30万トンを生産し、グローバル3位のリチウム企業に跳躍するという目標を持っている。これにより、国内バッテリーメーカーが必要とするリチウムのかなりの部分を確保できると期待される。

国内2位の正極材生産企業であるLG化学は、2028年までにリチウムとニッケルをそれぞれ65％、50％自社調達する計画である。このため、2023年2月、今年から4年間、北米からリチウム鉱石5万トンを供給を受ける。これは電気自動車50万台を生産できる規模である。

LGエナジーソリューションとLX/POSCO/華友コバルトコンソーシアムが、世界最大のニッケル埋蔵量を持つインドネシアに年間15万トン規模のニッケル製錬所を建設している。電気自動車300万台を生産できる規模である。これとは別に、POSCOホールディングスは先月初めにインドネシアに電気自動車100万台規模のニッケル製錬工場を建設しており、下半期には光陽（クァンヤン）にも50万台規模のニッケル製錬工場を完成させる計画である。

POSCOインターナショナルは2023年6月29日、オーストラリアのブラックロックマイニング（Black Rock Mining）子会社と、タンザニア産天然黒鉛を25年間、総計75万トン供給する契約を締結した。昨年、韓国がバッテリー負極材の主原料である天然黒鉛を48,000トン輸入したが、そのうち96％が中国から輸入された。埋蔵量基準で世界2位の天然黒鉛鉱山であるタンザニアから年間平均3万トンを供給できれば、中国への依存度はある程度緩和される可能性がある。

産業通商資源部は2023年2月27日、「国家重要鉱物需給危機対応及びサプライチェーン安定化対策」を発表した。本対策において、政府はリチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、黒鉛、希土類5種（セリウム、ランタン、ネオジム、ジスプロシウム、テルビウム）を10大戦略重要鉱物に選定し、これら10種に加え、銅、アルミニウム、ニオブなどを包含する33種を追加で重点管理重要鉱物品目に選定した（イ・ユンジュ 2023）。戦略重要鉱物の原産地はチリ、オーストラリア、トルコ、ベトナムなど多様であるが、処理・加工はニッケルを除き中国に偏っている。2021年基準で韓国は二次電池用水酸化リチウムの84%、正極材原料の硫酸コバルトおよび硫酸マンガンの97%、電気自動車用希土類の54%を中国から輸入した。政府は2030年までに戦略重要鉱物の特定国への輸入依存度を50%以下に引き下げ、2%台の鉱物リサイクル率を20%以上に向上させる目標を掲げている。

4. バッテリーリサイクル

バリューチェーン部門の中で最も急速に成長している産業が、バッテリーの再利用・リサイクル産業である。マッキンゼー・コンサルティングは2023年3月、バッテリーリサイクル産業に関する新たな報告書を発表した。現在、使用済みバッテリーはバッテリー製造過程で発生する不良品から生じているが、将来的には電気自動車から大量に発生すると予想されている。

<図6> McKinsey 2030 電気自動車バッテリーリサイクル産業の見通し

出典: McKinsey & Company 2023, 2.

SNEリサーチによると、世界の電気自動車使用済みバッテリーリサイクル市場規模は2020年の4,000億ウォンに過ぎなかったが、2030年には21兆ウォン、2040年には87兆ウォンまで拡大すると見込まれている。また、2020年14GWhだったバッテリーリサイクル市場規模が、2025年にはバッテリー需要の9%に相当する92GWh、2030年には需要の約14%にあたる415GWhまで年平均40%で急成長すると予測された。これは同期間における全世界の電気自動車用バッテリー市場の年平均予想成長率34%を上回る数値である。

<図7> 世界の電気自動車使用済みバッテリー発生量予測

出典: パク・サンウク 2022

国内の電気自動車使用済みバッテリー排出量については、複数の機関が様々な予測を提示しており、エネルギー経済研究院の資料によると、2029年には約80,000個の使用済みバッテリーが発生すると予測されている。国内の電気自動車使用済みバッテリーから回収される資源の潜在的残存価値は、2029年には約2,000億ウォンに達すると予想される。韓国地質資源研究院によると、国内の電気自動車普及拡大に伴い使用済みバッテリーリサイクルが増加する2035年以降には、バッテリー製造に必要な重要原料の自給率が急増する。環境部の「2030年電気自動車普及目標」に基づき国内の電気自動車普及量を設定し、トレンドラインを適用して使用済みバッテリー発生量を推定した結果、年間リサイクルされる使用済みバッテリー量は、2030年に1.8万トン（4万個）、2035年に9万トン（18.4万個）、2040年に22.5万トン（40.6万個）と示された。具体的には、2045年には水酸化リチウム（LiOH）2万トン、硫酸マンガン（MnSO4）2.1万トン、硫酸コバルト（CoSO4）2.2万トン、硫酸ニッケル（NiSO4）9.8万トン程度が電気自動車使用済みバッテリーリサイクルで回収可能であると予測されている。これは、該当原料の2022年の輸入量と比較して28%、41倍、25倍、13倍に相当する数値である。

2045年に使用済みバッテリーリサイクルで回収可能な水酸化リチウム2万トンは、約63万個のNCM811バッテリーを新たに製造するのに必要な量であると分析された。バッテリー1個の容量を2030年以降主に普及すると予想される100kWhと仮定した場合、63万個の容量は63GWhとなり、現在の国内二次電池の生産能力32GWhの2倍に達する数値である。NCM622モデルでは56万個を生産できる。硫酸コバルトを基準とすると、NCM622を43万個、NCM811を97万個製造できる。[2]

全体的に、グローバルレベルでのバッテリーリサイクルを通じて、コバルト、リチウム、マンガン、ニッケルの年間総需要は2030年に3%、2040年に11%、2050年に28%減少する可能性がある。LFPおよびハイニッケルNMC正極材への転換を仮定すると、コバルトとマンガンの総需要はリチウムとニッケルよりも遅いペースで増加するだろう。したがって、リサイクルはリチウムおよびニッケルよりもコバルトおよびマンガンに対する将来の需要のより多くの部分を満たすことができるだろう。リサイクルによるコバルトとマンガンの採掘需要は、2030年にそれぞれ10%と7%、2040年にそれぞれ19%と16%、2050年にそれぞれ34%と31%減少するだろう。リチウムとニッケルの需要は、2030年にそれぞれ1%と2%しか減少しないだろう。これらの差は、バッテリーリサイクルからリチウムを回収することが、コバルト、マンガン、ニッケルを回収することよりも困難であるためである。2020年から2040年までのバッテリー鉱物の累積需要は、リチウムは1,100万～1,200万トン、ニッケルは4,800万～5,500万トン、コバルトは300万～400万トン、マンガンは500万～600万トンとなるだろう。

使用済みバッテリーリサイクルにおいて、前処理段階の高いコストにより、バッテリーの種類や金属価値によってはリサイクル時の経済性が不十分である可能性があるが、1次再利用後の2次リサイクルを通じて経済性の向上が可能であることを確認した。現在まで再利用の経済性に関する評価資料はないが、過度な安全性確保コスト、規模の経済の未達成などにより経済性が不十分な状況であると一部の専門家は述べている。

リサイクルコストを見ると、50kWhバッテリーパックを基準に、取り外し・放電（3.2）、運搬（1.4）、解体（3.3）、リサイクル前処理（2.5）、後処理（7.6）など、18$/kWhが必要となる。ここで、リサイクル前処理とはブラックパウダー（Black powder）を作成する過程を指し、このコストには購入および診断評価費用は含まれない。現在、韓国環境公団は、使用済みバッテリー販売事業の活性化を目的として、50%割引の価格政策で公告中である。

バッテリーをリサイクルする場合、天然鉱物状態での採掘よりも精製コストを削減でき、バッテリーの種類別に多様な収益創出が可能である。NCM811の場合、セル製造コスト全体に占める材料費の割合は、2020年基準で71%を占める。電気自動車バッテリー（LFP/NCM811/NCM622/NCM111）の中で、NCM111をリサイクルすると、kWhあたり42ドル（約53,000ウォン）の価値が創出され、最も収益性が高い。一方、LFPバッテリーの収益性は約15ドル（約19,000ウォン）と最も低いと予想される。24kWh級三元系バッテリーのリサイクルは、パックあたり600～900ドル（約76～114万ウォン）の売上が期待できる。鉱山で発見される最高グレードのリチウム濃度は2～2.5%であるのに対し、リサイクルで抽出したリチウムの濃度は、その4～5倍に達し、高濃度の原料を得ることができる。

III. 韓国の重要鉱物確保策

重要鉱物の輸入先の多角化と脱中国サプライチェーン構築のためには、東南アジア・中央アジアなどの「アルタシア（Altasia、代替的アジアサプライチェーン）」へサプライチェーンを積極的に拡張する必要があり、米国主導で14カ国が参加するインド太平洋経済枠組み（Indian-Pacific Economic Framework: IPEF）の国々との鉱物サプライチェーン協力を強化する必要がある。

実際にこれらの国々との鉱物等貿易規模は次第に拡大している。貿易協会によると、ベトナムは韓国の輸入額で6番目に大きい国であり、マレーシア（10位）、インドネシア（12位）なども上位にランクインしている。また、インドネシアはニッケル埋蔵量1位、ウズベキスタンはタングステン埋蔵量7位など、潜在力も高い。政府も最近、モンゴル・ウズベキスタン・インドネシアなどと重要鉱物サプライチェーン協力に関する業務協約（MOU）や貿易投資促進フレームワーク（Trade and Investment Promotion Framework: TIPF）などを締結し、サプライチェーン確保に乗り出している。

米国は2022年6月15日、重要鉱物サプライチェーンの安定化と多角化のための重要鉱物安全保障パートナーシップ（Minerals Security Partnership: MSP）という多国間協議体を立ち上げた。MSPには米国、英国、ドイツ、フランス、カナダ、日本、韓国、オーストラリア、フィンランド、スウェーデン、欧州連合（EU）など11カ国が参加した。9月22日、ニューヨークでトニー・ブリンケン国務長官の主宰でMSP初の閣僚会議が開かれた。この会議にはMSPの11協力国に加え、重要鉱物の産出国であるアルゼンチン、ブラジル、コンゴ民主共和国、モンゴル、モザンビーク、ナミビア、タンザニア、ザンビアなど8カ国も出席した（チョン・ジョンフン・イ・ウリム 2023）。

韓国は重要鉱物確保の側面で、IPEF、MSPを活用してカナダなどの北米または米FTA締結国であるオーストラリアなどとバッテリー鉱物協力を強化する一方、中国に依存している供給線の多角化のためにアフリカ、中南米、東南アジアなどの国々と協力を強化する必要がある。短期的には戦略備蓄を拡大し、国内重要鉱物生産基盤を構築する必要がある。民間企業が長期オフテイク契約を通じて安定的な重要鉱物供給線を確保するように誘導し、中長期的には海外資源開発エコシステムという観点から資源保有国とのネットワークを回復する必要がある。米国のIRA鉱物条項の原産地条件は、採掘場所ではなく鉱物の製錬場所を基準とする可能性があるため、このような場合、希土類、リチウム、ニッケルの精錬技術を強化する必要がある。

2022年11月、ブルームバーグ・ニュー・エナジー・ファイナンス（Bloomberg New Energy Finance: BNEF）が発表したグローバルバッテリーサプライチェーン評価で、中国が3年連続1位を占め、カナダがそれに続いて2位となった。BNEFは毎年、リチウムイオンバッテリーサプライチェーンに関連する5つのテーマについて45の測定尺度に基づき、主要30カ国のランキングを作成している。各順位は、原材料の供給と可用性、バッテリーセルや部品製造、環境・社会・ガバナンス（ESG）、産業・革新・インフラ、探査・採掘・製錬・製造など鉱物関連の下流、現地需要など5つの部門に分けて採点された後、最終順位が決定される。

ランキングにおいて、韓国はバッテリー製造部門で中国に次いで2位となったが、原材料では17位にとどまり、ドイツと並んで6位となった。カナダの場合、2021年と比較して4部門で2～9段階ずつ均等に上昇し、全分野で上位の順位を占め、最終的に2位となった。中国産原材料への依存リスクが高まる状況で、カナダが2位に浮上した点が注目される。

2022年12月9日、カナダ連邦政府はカナダ初の重要鉱物戦略（The Canadian Critical Minerals Strategy）を発表した。カナダは黒鉛およびニッケル生産で世界5位を占めており、増加する重要鉱物の需要を満たすインフラを構築することを通じて、リチウム供給も拡大する計画である。

カナダ重要鉱物戦略には、POSCOとLGエネルギーソリューションのカナダ進出事例が紹介されている。2022年5月、POSCOケミカルは米国のGMと協力し、ケベック州に5億カナダドル規模の北米正極材合弁会社アルティウムカム（Ultium CAM）設立のための最終契約を締結した。両社は自動車メーカーとバッテリー素材メーカーの戦略的協力モデルを通じて、北米バッテリー市場の安定的なサプライチェーンを構築できると見込まれる。2022年9月、LGエネルギーソリューションはカナダのジュニア鉱山会社であるアバロン（Avalon Advanced Materials Inc.）、スノーレイク（Snow Lake Resources Inc.）と業務協約を結び、2025年からバッテリー重要素材である水酸化リチウムを供給受ける。また、北米唯一の硫酸コバルト精製施設を保有するエレクトリカ・バッテリー（Electrica Battery）と2023年から3年間、7,000トンの硫酸コバルトを供給受けることで合意した。

世界的な重要鉱物を大量に保有するオーストラリアの鉱業は、国内総生産（GDP）の10%を占める主要な国家産業である。オーストラリアのリチウム、ニッケル、コバルトの埋蔵量は世界2位、希土類埋蔵量は世界6位に達し、黒鉛および白金族の開発も継続している。最近、多くのオーストラリアのリチウム企業は、一般的なリチウムの約20倍の価値を持つ水酸化リチウムの加工・生産に注力しており、これはオーストラリア経済が年間2,310億オーストラリアドルの価値を持つリチウムのバリューチェーン全体に視野を拡大していることの証左と見ることができる。現在、オーストラリアは水酸化リチウム生産の初期段階にあり、2022年を起点としてクウィナナ（Kwinana）およびケマートン（Kemerton）製錬所などを通じて本格的な生産が推進されると期待される。特に、オーストラリアは世界最大の炭酸リチウム生産国であり、全世界の生産量の55%を占めている。

2020年基準で韓国の年間ニッケル輸入額は13億ドルで、鉱種の中で最大であり、2位はパラジウム、3位は白金、4位はケイ素（シリコン）である。輸入先はニューカレドニア（18%）、オーストラリア（17%）、日本（16%）、フィンランド（8%）、中国（6%）の順である。ニッケル原鉱には硫化鉱と酸化鉱（ラテライト）という2つの種類がある。従来、バッテリー用として加工されているのは硫化鉱原鉱であり、インドネシアで採掘されるニッケルは酸化鉱原鉱である。しかし、最近開発された高圧酸浸出法（High Pressure Acid Leaching: HPAL）を使用すれば、ラテライト原鉱の一部であるリモナイトも電気自動車バッテリーに加工できる。硫化鉱の大部分はオーストラリア、ロシア、南アフリカ、カナダに賦存しており、オーストラリアは酸化鉱と硫化鉱の両方が賦存するため、オーストラリアの生産がインドネシアを追い抜くと予測される。

Class-1ニッケル生産のため、ラテライト鉱をHPALまたはNPI-to-Nickel Matteなどの追加製錬工程を経て、2021年3月、中国の青山グループ（Tsingshan Holding Group）はインドネシアのモロワリ工業団地（Morowali Industrial Park）製錬所でNPI-to-Nickel matte工程の成功を発表した。インドネシアがニッケルサプライチェーンで最近注目を集めている最大の理由は、高圧酸浸出法（HPAL）製錬施設を通じたClass-1ニッケルの潜在生産量が800,000トンに達するという推算のためである。

インドネシアは2018年に56万トンのニッケルを採掘し、世界最大の生産国となった。2017年の生産量34万5,000トンでフィリピンに次ぐ世界2位の生産国であったが、大規模な設備拡充により1位に躍り出たのである。ニッケルの需要は急速に増加しているが、増加する需要に比べてニッケルの供給は一部の国に集中しており、サプライチェーンが安定していない。2021年、インドネシアは世界のニッケル生産量の37%を占め、ニッケル生産1位となった。特に、最近推進されているニッケル開発プロジェクトのほとんどがインドネシアで中国資本によって進行中である。中国とインドネシアのニッケル生産シェアを合わせると65%に達する。

ニッケルは他のバッテリー鉱物に比べて世界中に均等に分布しており、生産量自体も不足しているわけではない。ニッケルサプライチェーンがインドネシアと中国を中心に形成された最も大きな理由は、用途と品質によってニッケル鉱石（nickel ore）が硫化鉱（sulfide）と酸化鉱（laterite）に差別化されている点である。硫化鉱はニッケル含有量が高いClass-1ニッケルの原料としてバッテリー材料に使用されるのに対し、ニッケル含有量が低いClass-2ニッケルの原料である酸化鉱はステンレス鋼生産に主に使われてきた。

米国地質調査局（United States Geological Survey: USGS）の調査によると、世界の希土類埋蔵量1億2,000万トンのうち、ベトナムの希土類埋蔵量は2,200万トンで、中国の4,400万トンに次いで2位を占めている。最近、ベトナムは世界最大規模の希土類鉱山開発を推進しており、韓国の希土類サプライチェーンにおける新規供給元として浮上する可能性が高い。

IV. 結論

米国と中国は、電気自動車とバッテリー市場を制した国が世界を制すると述べ、バッテリー工場の増設と技術開発を21世紀の「軍拡競争」と規定している。米国と欧州は、韓国、中国のバッテリーメーカーと協力してセル製造を優先し、セル製造を拡大する戦略を推進している。セル製造規模は比較的迅速に拡大できるが、サプライチェーン再編の最大の障害は、バッテリー原材料である重要鉱物の確保である。

大きな枠組みで見ると、グローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンは、世界経済と国家間の権力関係の縮図である。先進国は概して資本と技術の優位性を持ち、サプライチェーンの下流段階（downstream）を支配し、デザインと最終製品、この場合は電気自動車の生産に集中する。付加価値も下流段階の最終製品の組立と生産が、上流および中流段階よりも大きいのが常である。先進国が下流段階の最終製品生産と技術開発R&Dに主に注力する重要な理由は、上流段階に行くほど資源開発に伴う環境被害とそのためのコスト上昇、そして社会的な反対に直面するためである。

開発途上国は、資本と技術を欠いたまま、主に資源賦存と供給に依存して世界経済に組み込まれるのが常である。電気自動車とバッテリー製造の原料となる希土類やバッテリー重要鉱物の主な賦存国は、中南米、アフリカ、東南アジア地域に広く分布している。

20世紀の世界自動車産業とその原料である石油産業を支配した米国、欧州、日本は、21世紀の電気自動車産業とその原料である重要鉱物を引き続き支配しようとしている。最大の付加価値創出と技術力は電気自動車の生産と輸出で発揮されるため、米国、欧州、日本、そして世界の自動車メーカーは、遅いながらも電気自動車生産ラインへの転換を加速させている。GMやフォード自動車のように、内燃車生産インフラと労働者の転換で困難を経験している一方で、スタートアップとして出発したテスラが電気自動車生産を主導している。

20世紀の世界経済における自動車産業とその原料である石油のグローバルサプライチェーンは、今日のグローバル電気自動車バッテリーサプライチェーンの理解に多くの示唆を与えている。米国は国内の豊富な石油資源賦存にもかかわらず、中東、中南米、アフリカの石油開発に依存してきた。米国、欧州、日本は、グローバル石油サプライチェーンの下流段階を支配し、自動車産業を通じて莫大な富を蓄積し、原料としての石油価格の安定のために多くの努力を払ってきた。

グローバル電気自動車（EV）バッテリーサプライチェーンは、主要鉱物の採掘・加工、素材化、バッテリー部品製造、EV生産、使用済みバッテリーのリサイクルへと繋がり、形成され始めたばかりである。しかし、市場規模は指数関数的に拡大しており、各国はサプライチェーンの全周期に対する支配力を強化するために国家能力を総動員している。■

参考文献

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Yang, Zeyi. 2023. 「中国はどのようにして電気自動車の世界を支配するようになったのか？」MIT Technology Review 2月21日。

[1]中国は2021年に世界中で555,041台のEVを輸出し、2022年には前年比120%増の679,000台を輸出した（Smith et al. 2022）。

[2]NCM811はNCM622よりもコバルト含有量が少ないため、より多くのバッテリーを製造できる。

■ キム・ヨンギュ漢陽大学国際大学院長。

■ 担当・編集： イ・ジュヨンEAI研究員

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