サステナビリティ
リチウムリサイクル vs 政策：何が拡大を妨げているのか
リチウムの調達：採掘 vs リサイクル（どちらがスケールアップするか）
電気化のトレンドにより、リチウムは電気自動車（EV）採用によってほぼ完全に推進される重要な世界的な商品となりました。
出典： Statista
ナトリウムイオンなどの他のバッテリ化学は大量生産のために検討されていますが、リチウムはその優れた電気的特性により、バッテリ化学の王として残っています。
したがって、過去数年間でリチウムの需要は爆発的に増加し、2020年から2025年の間にほぼ4倍になりました。
現在、リチウムのほとんどは、ブライナス（鉱物豊富な水）またはスポジュメンと呼ばれる鉱物堆積物から生産されています。
リチウムの新しい源は、古いバッテリーのリサイクルになる可能性があります。しかし、これには適切な技術基盤の開発、適切なインフラストラクチャの構築、および堅固な法的および規制フレームワークが必要です。
リチウムリサイクルが将来のリチウム生産に与える影響については、オーストラリアのエディス・コーワン大学とウェスタン・オーストラリア大学の研究者によって詳細に議論されており、Journal of Environmental Managementに「リチウムイオンバッテリーとスポジュメンからのリチウムの回収に関する包括的なレビュー」というタイトルの論文が掲載されています。
リチウム源
ブライナスとスポジュメンからバッテリー級リチウムへ
近い将来、リチウム生産の最大の増加は、オーストラリアとその豊富なスポジュメン資源から予想されています。同時に、チリとアルゼンチン、そして部分的に中国でのブライナスからの抽出も増加していますが、よりゆっくりしたペースでです。
バッテリーが老化すると、地上にあるリチウムの大量な源となります。特に、ほとんどのEVバッテリーは、初期の最大充電容量の70〜80%に低下するとすぐに廃棄されます。
2023年、世界のバッテリー製造能力は約2.5テラワット時に達し、2023年の追加能力は2022年よりも25%以上増加しました。同時に、リチウム需要は約30%増加しました。
一方、2023年の世界のリサイクル能力は年間300ギガワット時を超え、そのうち80%以上が中国にあります。比較として、ヨーロッパと米国はそれぞれ世界のリサイクル能力の2%未満を占めています。したがって、現在のリサイクル能力は、現在のバッテリー生産の12%のみをカバーしており、まだ2〜3年ごとに倍増しています。
EVバッテリー廃棄物：規模、リスク、火災危険
2021年から2030年の間に、グリーンピースによると、世界で約1285万トンのEVリチウムイオンバッテリーが廃棄される予想です。中国では、業界の予測によると、2030年までに約300万〜350万トンに達する可能性があり、集められていないバッテリーの大量回収とリサイクルの必要性を強調しています。
これにより、リチウムバッテリーが複雑な化学物質の混合物、重金属を含むため、重大な汚染と環境リスクが生じる可能性があります。したがって、リサイクルは、リチウム生産の影響を減らすことだけでなく、他の種類の汚染を避けることにも関係しています。
リサイクルされていないバッテリーは、埋め立て火災を引き起こす可能性があり、埋め立てガスと組み合わせて、壊滅的な結果をもたらす可能性があります。
地表火災と地下火災は、ダイオキシン、フラン、揮発性有機化合物（VOC）、ポリ塩化ビフェニル、有機塩素系農薬（Nair et al.、2019/01）、多環芳香族炭化水素（PAH）、一酸化炭素、硫黄酸化物、水素硫化物（IEAa）などの有毒ガスの生成につながる可能性があります。
バッテリーのリサイクル：ハイドロメタルラジー vs ピロメタルラジー vs ダイレクトリカバリー
現在、使い終わったリチウムバッテリーのリサイクル方法は3つあります：ピロメタルラジー、ハイドロメタルラジー、およびダイレクトリカバリーです。
出典： ResearchGate
全体として、これらの方法は、天然資源からのリチウム生産よりわずかにエネルギー消費が少ないものの、環境への影響を大幅に削減します。
たとえば、リチウムバッテリーのリサイクルにより、CO2排出量が削減され、SO2（硫黄）排出量が大幅に削減され、ピロメタルラジー法の場合、水消費量が半分以下に削減される可能性があります。
ハイドロメタルラジーとピロメタルラジーの両方で、クラッシュされたバッテリーを含む「ブラックマス」と呼ばれるものが使用されます。
これらの方法のうち、ピロメタルラジーは、不必要な有毒ガスを排出する面で最も汚染の度合いが高い方法です。一方、ハイドロメタルラジーは、水資源の使用量が多いため、毒性が低いものの、より多くの水資源を必要とします（ただし、天然のリチウム鉱石よりもはるかに少ない）。
リサイクルの両方のタイプには、それぞれが独自の汚染を生み出す複数のステップがあります。
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| 方法 | 何をするか | 長所 | 短所 | 最適な用途 |
|---|---|---|---|---|
| ハイドロメタルラジー | 水溶性化学を使用してブラックマスから金属を抽出する | 回収率が高い；ピロメタルラジー法よりも空気汚染が少ない；多くの化学物質にスケーラブル | 水の使用量が多い；試薬の管理が必要 | NMC/NCA、混合化学物質ストリーム |
| ピロメタルラジー | ブラックマスを合金化し、他の材料をスラグ化する | 供給の変動に強い；スループットが速い | エネルギー消費と空気汚染が多い；グラファイト/リチウムの損失が発生する | 高コバルトストリーム（レガシーフォン/LCO）、前処理 |
| ダイレクト（カソードからカソードへ） | カソードの微細構造を回復して再利用する | エネルギー消費と化学物質の使用量が最も少ない；価値を維持する | 化学物質に特異的；サプライチェーンの統合が必要 | 標準化されたEV化学物質とOEMパートナーシップ |
リサイクルを妨げる規制のギャップ
現在、ほとんどのバッテリーはリサイクルされていないことが多く、収集能力の欠如と規制の不十分さの両方が原因です。
使用済みバッテリーの収集と適切なリサイクルを義務付けるより厳格なフレームワークが必要です。これにより、有害な廃棄物の収集が促進され、業界には予測可能な量の材料が提供され、リサイクルインフラストラクチャの適切なサイズが可能になります。
研究者はリサイクルのコスト構造を調査し、収集、輸送、バッテリーの解体、前処理（粉砕または溶解）が総コストの大部分を占めていることを発見しました。
したがって、適切な政策を通じてこれらのプロセスを最適化し、中央集権的な廃棄物収集、リサイクルサイトの最適化を行うことで、リチウムバッテリーのリサイクルの収益性を大幅に高めることができます。而且、より優れた技術が他のステップのコストを削減できるものの、これらの初期コストは、むしろ政策の問題です。
ハイドロメタルラジーはエネルギー消費と汚染が少ないため、政策立案者によって奨励されるべきであり、選ばれたサイトは、現地の資源に負担を与えないように、理想的にエネルギーと水の両方が豊富な場所にあるべきです。
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| 政策要素 | 2031年（最低リサイクル率） | 2036年（最低リサイクル率） | 材料の回収目標（2027年/2031年） | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| コバルト | 16% | 26% | 90% / 95% | 産業用/EV/SLIバッテリーの対象 |
| リチウム | 6% | 12% | 50% / 80% | 回収目標はリサイクルプラントに適用される |
| ニッケル | 6% | 15% | 90% / 95% | EU規制（EU）2023/1542 |
| 鉛 | 85% | 85% | — | 鉛の閾値は一定 |
研究では、リサイクルされるバッテリーの種類がリサイクルの収益性に大きな影響を与えることも発見されました。
「LCO（リチウムコバルト酸化物）バッテリーのリサイクルから得られる収入は、LFP（リチウムフェリュームリン酸）バッテリーの7倍、LMO（リチウムマンガン酸化物）バッテリーの10倍でした。」
LFPバッテリーがコバルト供給への依存とコストを削減するためにより一般的になっているため、これはリサイクルに関する政策に考慮されるべきです。
まとめ：政策がリサイクルのペースを決定する
リチウムリサイクル技術は、空気汚染（有毒ガス）とエネルギー消費を考慮すると、ハイドロメタルラジーがピロメタルラジーよりも優れていることが明らかになりました。
しかし、リサイクラーは、自分たちで解決できないいくつかの問題に直面しています。代わりに、立法府による迅速な措置が必要です。
最初のステップは、使用済みバッテリーの収集をはるかに効率的に組織することです。これには、バッテリーとEVメーカーが、以前一般に販売した製品の回収を追跡し、証明するための強い義務が必要になる可能性があります。
この点では、2031年までにすべてのバッテリーに6%のリサイクルリチウム材料を含めること、2036年までに12%まで増やすというEUの計画は、多分不十分です。
2番目のステップは、リサイクル施設でのハイドロメタルラジーの採用を適切に奨励することであり、環境管理に関する適切なインセンティブを提供する必要があります。
最後に、リサイクル施設の建設は非常に資本集約的な活動であり、公的部門が建設を促進するために助成金、補助金、低金利ローンを提供することができます。世界のリサイクル能力はすでに現在のバッテリー生産量を大きく下回っており、バッテリー生産量は爆発的に増加しているため、迅速な行動が必要です。
特に西側諸国の立法府は、リサイクルで中国に大きく遅れていることを認識するべきであり、これは長期的には、バッテリー金属の新しい大きな源と多くの新しいグリーンエネルギー雇用を中国にロックする可能性があります。
この傾向を示すように、バッテリー大手のCATL（Contemporary Amperex Technology Co., Limited – 3750.HK）は、20年以内に新しいバッテリーの50%が採掘されていない鉱物を使用しないと予想しています。ただし、これは、需要が古いバッテリーの供給よりも速く増加することを期待しているためです。
CATLはまた、すでに240を超える収集拠点、ニッケル、コバルト、マンガンの99.6%の回収率、10,000人以上の従業員を擁する自社のバッテリー収集ネットワーク、Brunp Recycling、を構築しています。
(CATLについては、専用の会社報告書を参照してください)
リチウム生産とリサイクルへの投資
Albemarle
(ALB )
Albemarleは、世界最大のリチウム生産企業の一つであり、リオティント(RIO )、SQM(SQM )、および中国のGanfeng Lithium(GNENY)に次ぐ唯一の企業です。
Albemarleには、南アメリカ、オーストラリア、米国に採掘事業、米国、中国、ドイツに精錬所があります。
出典： Albemarle
原材料は、ハードロック源の場合は中国、ブライナスの場合はチリのラ・ネグラに輸送されます。
出典： Albemarle
歴史的にはリチウム採掘に焦点を当てていたAlbemarleは、リサイクルにも進出しています。リサイクルで使用される多くのステップは、天然資源から原材料を精錬するときと同じ、または似ているため、Albemarleには貴重な専門知識があります。
「長期的には、（ブラックマス）は私たちにとって別の資源になるだろう。”
リサイクルから出てくるブラックマスは、我々の変換アセットで生産される濃縮物と非常に似ている。したがって、我々にとっては機会である。」
Albemarleは、2020年代後半に米国南東部にリチウム加工施設を建設して、リチウムを処理およびリサイクルすることを目指しています。
これは、Albemarleが、将来、ブライナスやスポジュメンからの現在の生産と競合する可能性のある、新しいリチウム源から排除されないようにするための重要な動きでもあります。
強力な流動性と低固定金利で保有している負債により、Albemarleは、最近の低いリチウム価格の状況で市場シェアを拡大し、小規模で資本の少ない競合他社に対して優位性を維持することができます。
(Albemarleの歴史と事業については、専用の会社報告書を参照してください。リチウム市場の展望に関する完全な分析は、「リチウムへの投資：グリーン未来のための重要な金属」でも見つけることができます）
参考文献
1. Asad Ali, Sadia Afrin, Abdul Hannan Asif, Yasir Arafat, Muhammad Rizwan Azhar. リチウムイオンバッテリーとスポジュメンからのリチウムの回収に関する包括的なレビュー. Journal of Environmental Management. Volume 391, September 2025, 126512.
