タングステン – 秘密のハイテク金属

忘れられた戦略的金属

商品への投資は、取引量と総価値が最も大きいもの、例えば石油、ガス、食料品、鉄、銅など、またはバッテリーメタル（リチウム、コバルト、ニッケル）やレアアース元素など新技術に重要な「トレンド」商品に集中しがちです。

現代の産業社会にとって非常に重要であるにもかかわらず、元素周期表の中でも重要な一部はスポットライトを浴びていません。

その好例がタングステンです。半導体、ロケットエンジン、武器の製造に必要な金属で、バッテリーへの利用も増えており、近い将来核融合エンジンにも使用される可能性があります。

このため、タングステンは非常に戦略的な金属となります。供給のほぼ90％が中国とロシアから来ているため、西側とこの二大ユーラシア勢力間の緊張が高まる中で重要です。

執筆時点で、中国が世界供給の85％を占め、次いでベトナムとロシアが続きます。

出典: Almonty

地球上で最も硬い金属

タングステンは強度が際立っています。融点はすべての既知元素の中で最も高く、3,422°C（6,192°F）です。また、ウランのようなはるかに重い元素に匹敵する非常に高い密度を持ちます。

機械的な耐性に加えて、タングステンは化学的にあまり反応しません。つまり、過酷な環境にさらされても一般的に酸化や腐食を起こさず、水と反応せず、ほとんどの酸やアルカリにも耐え、常温では酸素とも反応しません。

また、すべての金属の中で最も高い引張強度を持ち、ステンレス鋼の2倍です。

炭素と組み合わせると、タングステンカーバイドはダイヤモンドさえも傷つける唯一の天然素材となります。

出典: Chemistry Learner

タングステン供給

タングステンは1750年代に初めて発見されました。タングステンの主な資源はタングステン鉱石（wolframite）（FeMnWO₄）で、周期表のW記号はここから由来しています。また、閃亜鉛鉱（scheelite）（CaWO₄)にも見られます。タングステンという名称はスウェーデン語で「重い石」を意味します。

地殻1,000kgあたり1.25gという、やや希少な鉱物で、濃縮された埋蔵はさらに稀であるため、商業的な採掘は困難です。

金属自体の硬さにより、鉱石からの精錬や有用金属への加工が困難でエネルギー集約的となり、生産コストがさらに上昇します。

タングステンの用途

タングステンの特性は、極端な耐性がコストに見合う場合、さまざまな産業用途で有用です。

これにより、従来の産業用途に加えて新興分野が急速に拡大し、タングステンの需要は多様化しています。

出典: Almonty

しかし、タングステンは今後、耐火合金と呼ばれる改良版合金（金属混合体）への応用が増える可能性があります。これらは極めて耐熱性が高く、周期表の第5・第6周期の金属、すなわちモリブデン、ニオブ、タングステン、タンタル、レニウムを組み合わせて作られます。

科学者たちは最近、これらの合金をより柔軟で脆くないものにし、したがって有用性を高められることを発見しました（ただし、使用されたのはタングステンを含まないニオブ・モリブデン・タンタル・ハフニウム合金です）。

建設、採掘・産業

タングステンとタングステンカーバイドは、超硬ドリルビットや鋼やコンクリートなどを切削できるその他の工具の製造に一般的に使用されています。

その熱抵抗と機械的耐性により、鉱山での岩石掘削や産業プロセスでの金属加工に特に有用です。

このセグメントからの需要は比較的安定しており、主に世界全体の経済活動に連動しています。

出典: Planetary.org

防衛

タングステンは、戦車を含むさまざまな軍事装備の装甲に使用されます。その密度は、小口径の小火器から防空、戦車、砲兵、ミサイル用弾薬まで、貫通弾薬にも利用されます。

この重要な役割から、金属は長らく戦略金属として分類され、米国防物流局（US Defense Logistics Agency）が備蓄していた資源の一つでした。この機関は将来的にも重要な役割を果たす可能性があり、長年にわたり市場へのタングステン供給源となり、在庫を減少させてきました。

2022年、米国政府は方針を転換し、\”チタンなど防衛サプライチェーンに不可欠な鉱物、タングステンおよびコバルト\”の戦略的備蓄を再構築することを決定しました。

これらの売却には、軍用機体の製造に使用される3,000ショートトンのチタンと、軍用タービンエンジンや貫通弾薬に使用される7,600万ポンドのタングステン鉱石・濃縮物が含まれています。

議会と国防総省は中国が支配する戦略的鉱物備蓄を強化しようとしている

航空宇宙

タングステンの極端な耐熱性により、宇宙ロケットやミサイルのノズル材料として選ばれています。これまでタングステンの世界需要のわずか8％を占めていましたが、月への新たな宇宙競争やStarlinkのような宇宙インターネット用衛星コンステレーションの打ち上げ・維持需要の増加に伴い、急速に拡大する可能性があります。

宇宙観光、将来の小惑星採掘、そして亜軌道飛行による点対点極超音速輸送も、タングステン需要を増加させると考えられます。

タングステンは航空機のローターブレード、プロペラ、慣性システムなどにも使用されます。

半導体

タングステンの半導体製造における役割はしばしば見過ごされがちです。タングステンはガス状のタングステンヘキサフルオリドに変換でき、これは既知の中で最も密度が高く、空気の11倍の重さです。

このガスは「化学蒸着（CVD）」と呼ばれるプロセスで、10〜15nmの薄層としてタングステンを堆積させることを可能にします。タングステンはシリコン基板と反応し、シリコン層を保護します。

タングステン製の微小針状プローブは半導体デバイスのテストにも使用されます。タングステンは、タングステン(VI)酸化物（WO3）とバナジウム(IV)酸化物（VO2）を用いたレドックスゲートのような新しいコンピューティングシステムにも有用かもしれません。

したがって、全体として半導体製造におけるタングステン需要は、業界全体の（増加する）生産量に連動する傾向があります。

自動車

タングステン需要の新たな分野はバッテリー製造です。これにより、自動車用途の需要が大幅に伸びており、電気自動車（EV）の開発以前は高性能クランクシャフト、ピストン、ギア、その他の機械部品に限定されていました。

各EVには2kgのタングステンが使用されます。これはバッテリーの正極・負極および半導体に使用されます。

ハイブリッド車は高抵抗ギアシステムを必要とするため、バッテリー部品以外でもタングステンの需要が増える可能性があります。

“主要自動車メーカーはEVから撤退しつつあり、少なくとも短期的にはハイブリッドがより大きな賭けのように見えます。そして、タングステンはギアシステムでの重要性からハイブリッドにとってさらに重要です。

タングステンは、その卓越した強度と耐熱性により、車両が電動モードとガソリンまたはディーゼルモードを絶えず切り替える際にも耐えられるため、ここで不可欠です。

”

Lewis Black, director, president, and CEO of Almonty Industries (ALM )

エネルギー

水素

バッテリーに加えて、タングステンは低炭素エネルギー生成にも利用される可能性があります。

その一例として、水素生成の触媒として使用することが挙げられます。最近、研究者はルテニウム、シリコン、タングステン（RuSiW）の合金が水素生成に利用できることを発見しました。

この方法では、タングステンが活性部位（ルテニウム）を安定化させ、耐久性を向上させます。この手法は、白金やイリジウムなど、はるかに高価で環境負荷の大きい水素生成触媒に代わる可能性があります。

核融合

タングステンの別の応用は、持続可能エネルギー生成の聖杯である核融合です。これは、WEST（定常トカマクにおけるタングステン（W）環境）によって樹立された6分間の核融合反応という新記録に続くものです。

“新たなエネルギー源を提供する必要があり、その供給は継続的かつ永続的であるべきです。これらは素晴らしい結果です。タングステン壁のために挑戦的な環境にもかかわらず、定常状態に到達しました。”

– CEA scientist and CICLOP chair Xavier Litaudon

これは、先進的な物理学と磁場が核融合の実現に鍵となる一方で、タングステンのような先進材料の活用も大きく貢献し得ることを示しています。

その他

タングステンには、全体需要とはあまり関係のない、古くからあるものや新興のものを含む、いくつかのニッチな用途があります。

タングステンは、例えば以下のように使用されています：

• バーチャルリアリティ用の新レンズ。
• X線装置。
• 電子顕微鏡。
• 外科用具。
• 宝飾品。
• ランプフィラメント。
• 消費財（ゴルフクラブ等）

タングステン企業

1. Almonty Industries (AII.TO)

Almontyはタングステン鉱山会社で、現在は主にポルトガルの鉱山で採掘しており、125年間稼働しています。

同社はポルトガル鉱山の拡張に取り組んでおり、スペインに未開発の埋蔵量も所有しています。

出典: Almonty

同社の最重要プロジェクトは、韓国・サンドンにある新鉱山の開発です。

この鉱山は、他の全埋蔵量を合わせた以上の推定資源を有しています。

出典: Almonty

西側諸国で唯一稼働中のタングステン鉱山会社の一つとして、Almontyは防衛産業にとって重要な戦略的サプライヤーです。

したがって、中国供給への依存を減らす上で重要な企業です。

中国がカザフスタンで巨大なタングステン鉱山を開く準備を進める中、AlmontyはAlmonty Korea Tungsten Projectのサンドン鉱山が数か月以内に稼働開始することで、タングステン確保に関わる政治を「大幅に変える」態勢にあります。生産開始時には、世界最大級のタングステン鉱山となり、中国以外の供給の30％を占める見込みです。

Lewis Black, director, president, and CEO of Almonty Industries

サンドン鉱山の立地は防衛産業への理想的な供給源であり、韓国は戦車、砲兵、弾薬などの「低技術」軍事装備の大量生産における新たな大国です（戦闘機や空母などと比較して）。

西側で実質的に唯一の大規模サプライヤーという戦略的立場から、AlmontyはPlanseeから保証価格を提示されました。Planseeは高性能金属メーカーで、Almontyの主要顧客の一つであり、同社の15％を所有しています。

最低保証価格は1メトリックトン当たり235ドルで上限はありません。サンドン鉱山は1メトリックトン当たり110ドルのキャッシュコストを目指しているため、実質的に高い利益率が確保される見込みです。

2. China Molybdenum / CMOC Group (603993.SS)

Almontyが中国以外で唯一のタングステン製造業者である理由は、中国が長年にわたりこの金属の最低コスト生産者であり、実質的にAlmontyだけが補助金なしで競争に耐えているからです。さらに、タングステン生産は戦略的理由で国家から大幅に補助金が出されてきました。

China Molybdenumは中国でモリブデンとタングステンの鉱山、コンゴで銅とコバルトの鉱山、ブラジルでニオブとリン酸塩の鉱山を保有しています。

コバルト事業により、CMOCは世界で2番目に大きなコバルト生産者となっています。

ブラジル事業は同国で2番目に大きなリン酸肥料生産者であり、CMOCは世界で2番目に大きなニオブ生産者でもあります。

出典: CMOC

同社はIXMも所有しており、300人の従業員と5百万トン以上の金属を取引する世界的なベースメタルトレーダーです。

同社は生産コストを低く抑えるためにイノベーションを追求しており、特に中国の鉱山が「自律採掘装置に5G技術を導入した世界初、電動採掘トラックの導入でも先駆者」であることが大きな要因です。

純粋なタングステン企業ではありませんが、同社は「ニッチ」金属の世界的リーダーへと進化しました。この立場は、バッテリー大手CATLとの提携を通じてボリビアでのリチウム事業への拡大により強化されます（CATLは2022年以降CMOCの25％を保有）。