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アルミニウムへの投資：未来の金属
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アルミニウム 101
アルミニウムの簡史：高級金属から世界的商品へ
ある金属は時間とともに希少から商品へと変化してきました。アルミニウムもまさにその例で、地殻中で最も豊富な金属であり、鉄よりも多く存在するにもかかわらず、金属形態で発見されたのは1825年のことです。
かつては未精製形態（アルム）で布の染色や消臭剤として使用されていました。
鉄との違いは、アルミニウムは精錬が極めて困難で、非常に高温が必要なことです。そのため、当初は金よりも貴重で、宝飾品や食器といった高級金属としてのみ使用されていました。
ナポレオンは、最も敬意を表された客人にはアルミニウム製の食器を、他の客には金製の食器を提供したと伝えられています。
オハイオ州出身の男性、Charles Martin Hall, 1886年に自宅の木工小屋でアルミニウムの電解抽出プロセスを開発し、特許を取得し、後にAlcoaとなる会社の設立に貢献しました。
出典： Today In Science
伝説によれば、1880年にオーバリン大学で化学・鉱物学の教授に任命されたフランク・ジュエットは、授業中にアルミニウムの塊を回しながら、「商業規模でアルミニウムを製造できるプロセスを発見した者は人類に恩恵をもたらし、巨万の富を得るだろう」と述べたとされています。
この発明によりアルミニウムの産業規模での生産が始まり、生産コストは急速に低下しました。
1886年にはアルミニウムは1ポンドあたり6ドルの価格でしたが、1891年には1ドルにまで下落しました。ライト兄弟が1903年に軽量アルミニウム製クランクケースをエンジンに使用し、初飛行を成功させた頃には、金属の価格は約0.30ドル/ポンドでした。
現在の価格は1ポンドあたり約1.15ドルで、100年以上にわたるインフレを考慮しても、20世紀を通じて価格が継続的に下落したことは顕著です。
アルミニウムの製造方法：ボーキサイトからアルミナ、金属へ
ボーキサイトの加工では、電気を用いて酸化アルミニウム（アルミナとも呼ばれる）から酸素原子を除去し、電解により純粋なアルミニウム金属を生成します。
アルミナ（Al2O3）は、アルミニウム鉱石（ボーキサイト）から生成されます。ボーキサイトは、ギブサイト（Al(OH)3）、ボエマイト、ジアスポア（AlO(OH)）などのアルミニウム化合物と、その他の不純物や鉱物を含む混合物です。1トンのアルミナを生産するには、2〜3トンのボーキサイトが必要です。
出典： Mineral Auctions
ボーキサイトをアルミナに変換するプロセスは比較的単純で、1887年にカール・ヨーゼフ・ベイヤーが発明したベイヤー法と呼ばれ、現在も使用されています：
- ボーキサイトを粉砕し、次に苛性ソーダ（NaOH）で溶解します。
- 混合物を精製し、不純物を除去します。
- 残りの溶液をタンクに入れ、沈殿させます。
- 最終製品を洗浄し、残留した苛性ソーダと水分を除去するために加熱します。
世界のアルミニウム市場概観
アルミニウムはどこで生産されているか？主要な世界生産国
地球上で最も豊富な金属元素であるアルミニウムは、ほぼ希少資源ではなく、すべての大陸に大規模な埋蔵があります。
しかし、アルミニウム生産は大量の電力と大規模かつ資本集約的なプラントを必要とするエネルギー集約的なプロセスであるため、生産は均等に分布していません。
中国は圧倒的に最大の生産国で、2024年の世界生産の約60％を占めています。他の大手生産国はインド、ロシア、北米、そしてアラブ湾岸諸国です。
一人当たりの生産量が最も多いのはアイスランドで、豊富な水力・地熱エネルギーがアルミニウム生産に利用されています。国内のアルミニウム精錬所3か所が、エネルギー生産の80％を消費しています。
圧倒的にアルミニウム生産の主要エネルギーは水力発電で、低コストと高い信頼性が理由です。次いで石炭が同様の理由で使用されています。高い信頼性は重要で、アルミニウム精錬用の坩堝が冷却・固化してはならず、破壊につながります。
2030年までのアルミニウム需要予測と主要要因
アルミニウムの最大需要は中国からで、世界需要の60％を占めており、巨大な工業生産が銀色金属への需要を牽引しています。次いで米国（世界需要の7％）、ドイツ（3％）、日本（3％）、インド（2％）が続きます。
世界のアルミニウム需要は2030年までに40％増加すると予測されており、その大部分はグリーンエネルギー、電化、軽量素材への需要によるものです。
アルミニウム価格を左右する要因：トレンドと分析
アルミニウム価格は世界経済の全体的な健康状態に連動し、景気後退は需要の低下と供給過剰を引き起こします。
価格は2021年以降全体的に高止まりしていましたが、現在は2022年3月の最新の急騰よりも低いです。
地域の価格は、供給と需要の状況に応じて世界価格と異なることがあります。全体的な世界経済活動に加えて、エネルギー価格の変動もアルミニウム価格に影響し、2008年の高値の一因となっています。
関税がアルミニウム市場に与える影響
アルミニウム生産は、航空宇宙用途を含む重要な産業・戦略金属であるため、政治的・地政学的に敏感なテーマです。最近、トランプ政権の第2期は、すべてのアルミニウムと鋼鉄の輸入に対し25％の関税を課す波を起こしました。
米国は主要なアルミニウム輸入国で、輸入供給の大部分はカナダから来ています。
出典： Mining.com
これにより地域価格が分裂し、ロンドンではアルミニウム価格が下落し、米国では上昇しました。
出典： Alcoa
希土類とアルミニウム精錬における中国の支配
中国が希土類元素の主要生産国（世界生産の98％）であることは広く知られており、これがグリーンエネルギーにおける決定的な優位性を与えると同時に、ミサイルから半導体までの先端技術に必要な金属の重要な供給者でもあります。
しかしながら、中国がこの市場を支配する重要な要素の一つは、アルミニウム精錬における強固な存在感であることはあまり知られていません。
中国政府は法律で、すべてのアルミニウム精錬業者がボーキサイトとアルミナ鉱石に含まれる希土類元素も精製することを義務付けており、他のアルミニウム生産者には求められていません。
したがって、アルミニウム価格がアルミニウム精錬業者の利益の主要要因である一方、将来的には非中国系アルミニウム生産者が各国政府によって希土類元素の輸入依存を減らすために動員され、戦略的資産として扱われる可能性があります。
アルミニウムの用途：産業別主要応用
アルミニウムが選ばれる理由：特性と利点
2024年には9090万トンのアルミニウムが生産され、鉄を除くすべての金属生産を上回りました。
アルミニウムはほぼ常に合金化（他の金属と混合）され、機械的特性が大幅に向上します。
加工・鋳造アルミニウムの主な合金元素は銅、亜鉛、マグネシウム、マンガン、シリコンです。
特殊なアルミニウム合金はニッチな用途にも使用され、科学者はアルミニウムをより強く、あるいは耐食性を高める新しい合金を試験しています。
全体として、最終製品が以下の特性のいずれかを必要とする場合、アルミニウムは鋼よりも好まれます：
- 耐食性。
- 軽量でありながら高い構造強度。
- 複雑な形状への加工が容易。
- 熱伝導性または電気伝導性が高い。
- 鋼に比べてコストが高くても主要な懸念ではない。
出典： Erect a Step
輸送分野のアルミニウム：自動車、列車、船舶での利用
アルミニウムは自動車産業だけでなく、船舶、鉄道車両、自転車などでも広く使用されています。
その強度と軽量さの組み合わせにより、燃費向上に寄与し、これらの用途で優れた性能を発揮します。
アルミニウムは加工が容易で、複雑な形状にプレスできるため、自動化された組立ラインや自動車産業の「ギガプレス」への流れに適しています。
出典： HAOMEI
航空宇宙およびUV耐性用途のアルミニウム
アルミニウムの軽量さは航空宇宙用途での主な理由ですが、唯一の要因ではありません。耐食性により、特にニッケル・アルミニウム合金（航空機用アルミニウム）としてジェットエンジンの重要素材となっています。
アルミニウムのもう一つの重要な利点は、紫外線による劣化に対する高い耐性です。そのため、薄いホイルであっても、紫外線で損傷しやすい材料に使用されます。
出典： Thyssenkrupp
産業・インフラでのアルミニウム利用
多くのインフラは、化学物質やその他の反応性化合物を運搬するために耐食性が必要で、特に配管、通気口、バルブ、ポンプなどで重要です。
このため、アルミニウムは加工装置、工具、その他の産業機械にとって重要な素材となります。
建設・建築におけるアルミニウム
アルミニウムは建設分野で広く使用され、特に窓、ドア、サイディング、シース、屋根材などの露出部材に利用されています。
また、過酷な気候や頻繁に水にさらされる環境での温室や建築にも人気があり、ステンレスさえ最終的には錆び始めるような条件でも使用されます。
3Dプリントと付加製造におけるアルミニウム
3Dプリントは従来の金属鋳造よりも複雑で軽量な部品を作成するために主に使用されるため、アルミニウムが主要金属の一つであるのは自然です。多くはマグネシウムやシリコンを含むアルミニウム合金です。
例えば、ポルシェはフラッグシップモデルGT2 RSのためにアルミニウム製ピストンを3Dプリントしています。
出典： Voxel Matters
アルミニウムの3Dプリントには、レーザー金属粉床融合（L-PBF）、バインダー・ジェッティング、動的圧縮、ワイヤー方式の3Dプリントなど、さまざまな手法が使用できます。
日常生活での利用：包装、ホイル、家庭用品
アルミニウムホイル、缶、オーブントレイなどの食品関連製品は、現代のキッチンやスーパーマーケットで至る所にあります。これは、アルミニウムが錆びず、高温に耐え、無毒で、吸着せず、破片が出にくいからです。
同様の理由で、鍋などの調理器具や家具、スマートフォンケースなどにも広く使用されています。
エネルギー分野のアルミニウム：送電線、ソーラーフレーム等
高い導電性を持つ金属として、アルミニウムは長距離送電ケーブルで銅さえも凌駕します。その軽量さにより、支柱の数を大幅に減らすことができます。
出典： Yi Fang Cables
この高い電気伝導性は、アルミニウム製モーター、発電機、変圧器、コンデンサなどの製造にも活かされています。
アルミニウムは太陽光パネルのフレームの主要金属でもあり、ほとんどの太陽光光伏部品の85％以上を占めています。
持続可能なアルミニウム：リサイクル、再生可能エネルギー、グリーンテック
クリーンエネルギーでアルミニウム生産の脱炭素化
アルミニウム生産の主な懸念は大量のエネルギー消費です。現在のアルミニウムの大部分は炭素中立の水力発電で生産されていますが、依然として相当量が石炭で賄われています。
この石炭ベースのアルミニウム生産を原子力や水力に置き換えることは、世界排出量削減の重要なステップとなります。
このプロセスは主に電力（アルミナの電解）や電化しやすい熱（ボーキサイトの焼成）で駆動されるため、鉄鋼生産に比べて環境に優しくするのが比較的容易な産業プロセスです。
しかし、完全に水力以外の再生可能エネルギーに依存させるには、バッテリーシステムや他の再生エネルギー（例：地熱エネルギー）の開発に時間がかかるでしょう。
アルミニウム精錬は、電解装置が再び固化して破壊されないよう、電力の100％信頼性と安定供給が必要です。そのため、アルミニウム精錬所は最も信頼できる電源のみを受け入れますが、風力や太陽光といった間欠的エネルギーは、今後10年で大規模に供給するのは難しいと考えられます。ただし、将来的に大規模なバッテリーシステムが導入されれば可能になるかもしれません。
アルミニウムリサイクル：無限の可能性とエネルギー節約
アルミニウムをより持続可能にする別の方法は、リサイクル率を高めることです。理論上、アルミニウムはプラスチックのようにリサイクルごとに劣化することなく、無限にリサイクル可能です。
全てのアルミニウムの75％が現在も使用されています。いくつかの国はこの分野で大きく先んじており、米国では現在、80％がリサイクル（二次）アルミニウムの製造に使われています。これは1980年代の20〜30％のリサイクル生産からの大幅な増加です。
アルミニウムは一般的にも持続可能性が高いです。例えば、アルミニウム製飲料缶はガラスやプラスチックに比べてはるかに多くのリサイクル素材を含み、輸送や冷蔵にかかるエネルギーを大幅に削減します。
使用する原料であるボーキサイトと苛性ソーダも、ほぼ無制限に入手可能です。
アルミニウムの未来：ナノテクノロジー、超合金、次世代バッテリー
産業用アルミニウムの生産は約150年の歴史がありますが、停滞しているわけではありません。ナノテクノロジーを活用した新しい製造方法や新合金は、今日以上に未来の金属としての地位を高める可能性があります。
例えば、アルミニウムにスカンジウムを添加し、アルミニウム-マグネシウム-スカンジウムの正確なナノ粒子を形成する方法により、アルミニウム合金は40％強くなり、5倍の水素損傷耐性を得られます。
また、複雑な準結晶アルミニウムとジルコニウムを混合すると形成され、3Dプリント用途で合金を大幅に向上させます。
あるいは、チタン・アルミニウム（Ti-Al）ベースの超弾性合金で、幅広い条件と温度に対して最小限の反応しか示さない
アルミニウムは新たな応用も見込めます。例えば、リチウムイオンに代わるアルミニウムイオン電池や、アルミニウム酸化アルミニウムを燃料として使用し、EV向けに超高密度エネルギー貯蔵を形成するアルミニウム空気電池があります。
最終考察：アルミニウムは賢い長期投資か？
アルミニウムは新技術の発展に不可欠な金属で、20世紀初頭の航空から、今日の宇宙船、3Dプリント部品、先進エネルギーシステムに至るまで重要な役割を果たしています。
低コストで豊富な資源、独自の特性により、将来的にさらに普及する可能性が高いです。
これは、アルミニウムを先進的なバッテリーシステムの主要部品として使用したり、水素の輸送・貯蔵、宇宙での作業、レーザー3Dプリンターでの加工が容易な新しい超合金を開発することなどが考えられます。
先進的な原子力技術、地熱、風力・太陽光とバッテリーの組み合わせによるエネルギーコストの低減は、アルミニウムの生産コストをさらに下げ、利用がより広がるでしょう。
いずれにせよ、アルミニウムは鋼と同様に製造・建設の中心的存在であり、投資家が注目すべき素材と言えるでしょう。
アルミニウムセクターへの投資
Alcoa：主要なアルミニウム投資機会
AA 価格チャート
Alcoaは世界的なアルミニウム企業で、ボーキサイト鉱石からアルミニウム金属、アルミナ（ボーキサイトとアルミニウムの中間製品）まで、アルミニウムサプライチェーン全体にわたる事業を展開しています。1907年にアルミニウム・カンパニー・オブ・アメリカとして設立されました。
出典： Alcoa
同社は2024年に41.3百万ドライメトリックトン（Mdmt）のボーキサイト事業を持ち、出荷量の85％をAlcoaの精錬所に送っています。
生産された13.2百万トンのアルミナのうち、わずか32％がAlcoaの鋳造所に送られ、2024年に260万トンのアルミニウムを生産し、残りは第三者に販売されています。
出典： Alcoa
同社はさまざまな形態のアルミニウムを製造し、多様な製造業界の要件に対応しています。
出典： Alcoa
全体として、アルミニウム生産は非常にエネルギー集約的で、電解精錬に直接電力を、採掘に石油を、精錬過程で炭素供給に石炭を、そして苛性化学薬品などエネルギー集約的な材料も消費します。
それでもAlcoaは炭素フットプリント削減に大きく取り組んでおり、ブラジル、カナダ、アイスランドの水力発電施設のおかげで、炭素排出量で業界リーダーとなっています。また、炭素排出量を削減し、リサイクル金属含有量を高めたAlcoa Sustana製品ラインも提供しています。
出典： Alcoa
関税は同社に影響を与える可能性があります。カナダやブラジルなどの施設は米国向けに販売する際に高い関税に直面します。しかし、米国内にも生産拠点があり、国内生産アルミニウムの価値が上昇しているため、Alcoaの米国鋳造所の収益性が向上すると期待されます。
出典： Alcoa
総じて、Alcoaは先進的な製造、航空宇宙、電力網など、今後数年で需要が増加すると見込まれるすべての分野において、アルミニウムの継続的な人気に賭ける堅実な選択肢です。
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