新LCA研究：中国のリチウム雲母抽出がEV環境負荷に与える影響は限定的

電気自動車メーカーと世界のバッテリー投資家にとって、中国の国内リチウム資源拡大――特に江西省の低品位リチウム雲母からの抽出――が気候変動に対する隠れた負債ではないという新たな証拠が示された。新しいライフサイクル評価（LCA）研究によれば、リチウム雲母由来の炭酸リチウム生産は塩水からの抽出に比べて確かにエネルギー集約的であるものの、電気自動車全体の環境影響に占める割合はわずか2.3％に過ぎないことが確認されている。

この発見は、中国が1200億ドル規模のバッテリー供給網における輸入依存度を低下させるため、国産リチウム資源に大きく賭けていることから重要である。青海省の塩湖プロジェクトは水不足と遅い許可プロセスに制約され、オーストラリアはスポジュメン精鉱の輸出審査を強化しているため、宜春（江西省）のリチウム雲母は戦略的な代替資源となっている。しかし批判派は、リチウム雲母の複雑な処理プロセス――高温焼成、硫酸消化、多段階精製を必要とする――が電化の排出削減効果を損なう可能性があると警告してきた。

この査読付き研究は、その懸念が過大評価されている可能性を示唆している。

豫章師範大学の王合力（ワン・ヘリー）氏が主導する研究チームは、CML-IAベースライン手法を適用し、2つの生産工程――選鉱（破砕、磁選、浮選により2.9％Li₂O精鉱を生産）と炭酸塩合成（1070–1100°Cでの焼成、酸浸出、不純物除去、二段階沈殿）――にわたる11の環境影響カテゴリーを定量化した。機能単位は、電池級（99.5％純度）炭酸リチウム1キログラムである。

データは、世界最大の既知のリチウム雲母鉱床がある江西省宜春の実際のプラントから得られた。OpenLCAソフトウェアを使用してフォアグラウンドプロセスをモデル化し、バックグラウンドの電力および化学物質生産データは、中国中部の2021年電力系統構成に調整されたEcoinvent 3.8データベースから引用した。

結果は、炭酸塩生産工程が環境負荷の大部分を占めることを示している：地球温暖化係数から淡水生態毒性に至る全てのカテゴリーにおいて、その影響スコアは選鉱工程の13倍から25倍に達する。これは予想通りで、精鉱がキルンに入ると化学的および熱的強度が急激に上昇する。例えば、1キログラムのLi₂CO₃を生産するには、18キログラムのリチウム雲母精鉱、2.5キログラムのソーダ灰、1.5キログラムずつの生石灰と硫酸を消費し、25キログラムのリチウムスラグを生成する。

しかし、上流工程と比較すると、話は変わる。

電力は、化石燃料の枯渇（61.23％）、酸性化（45.59％）、富栄養化（52.66％）、地球温暖化（53.34％）、海洋生態毒性（52.71％）への最大の貢献因子である。硫酸は、再生不可能資源の使用（92.27％）、淡水生態毒性（71.05％）、人体毒性（69.89％）、土壌生態毒性（46.73％）を駆動する。生石灰はオゾン層破壊（53.15％）を支配する。特に、原料鉱石の輸送は、7300キロメートル海上輸送されるオーストラリア産スポジュメンであっても、影響は最小限である。

決定的に、この研究は3つの調達シナリオを評価した：

シナリオ1: 江西省のリチウム雲母（現地で採掘、選鉱、処理）
シナリオ2: オーストラリア産スポジュメン鉱石、江西省で選鉱・処理
シナリオ3: 輸入されたオーストラリア産スポジュメン精鉱、江西省で処理

シナリオ3――直接精鉱輸入――が全体的に最も影響の少ない選択肢として浮上する。しかし、電気自動車全体のライフサイクルの文脈で見ると、シナリオ1との差は小さい。

なぜか？ NotterらやStampらの先行研究によれば、バッテリー生産は、ライフタイムを通したEVの総環境負荷の約15％しか占めておらず、リチウム抽出自体はそのほんの一部――わずか2.3％――を表すに過ぎない。リチウムがアタカマ塩水（3.4 kg CO₂-eq/kg Li₂CO₃）、青海省塩湖（31.6 kg CO₂-eq）、または宜春のリチウム雲母（この研究の地球温暖化データから推定して〜20–28 kg CO₂-eq）のいずれから来ても、車両レベルへの影響への絶対的な追加は小さいままである。

言い換えれば、輸入スポジュメンから国産リチウム雲母への切り替えは、EVの気候または毒性プロファイルを意味あるほど変化させない。真のてこ入れポイントは別の場所――特に電力系統の脱炭素化――にある。

江西省のリチウムプラントの大部分に電力を供給する中国中部電力系統は、依然として石炭に大きく依存している（2021年時点で60％超）。論文における感度分析は、電力構成が80％再生可能エネルギーに移行した場合、リチウム雲母由来Li₂CO₃の地球温暖化影響が40％以上低下する可能性があることを示唆している。これは、海外から原料を調達することによる利益をはるかに上回る。

この洞察は、物語を覆す：リチウム雲母を次善の策として扱う代わりに、政策立案者と投資家は宜春をグリーンリチウムの試験場――国内資源の安全保障とクリーンな産業の高度化を結びつける機会――と見なすべきである。

すでに、地元当局は併設戦略を試験的に導入している：新しいリチウム生産能力をオンサイトの太陽光発電と蓄電設備と組み合わせ、焼成キルンからの廃熱を地域暖房に利用し、リチウムスラグをセメント添加剤やジオポリマーに転用する。研究では、石英砂や鉄鉱さいなどの固形残留物が建設会社に既に販売されており――実質的に埋立地ゼロで物質循環を閉じている――ことが記されている。

それでも、課題は残る。

リチウム雲母はスポジュメンよりもルビジウム、セシウム、フッ素のレベルが高く、追加の精製工程を必要とし、フッ素含有廃水やタリウムの痕跡を含む複雑な廃棄物ストリームを生成する。研究は、硫酸ミスト、SO₂、NOₓ、および総浮遊粒子状物質の排出を確認している――ただし、処理後は全て中国のクラスI工業排水限界値内に収まっていると報告されている。

規制当局は対応している。江西省は最近、「グリーンリチウム」認証基準を導入し、リアルタイム排出監視、最低スラグ再利用率、新規プロジェクトに対する第三者LCA監査を義務付けた。三大生産者――江特リチウム（Jiangte Lithium）、中科リチウム（Zhongke Lithium）、GEM――は現在、高温焼成を完全に排除する湿式冶金ルートを試験中である。

一方、需要側では、自動車メーカーが調整を進めている。

フォルクスワーゲンのPowerCo部門は、内部レビューで「許容可能なライフサイクル差」を引用し、統一セルフォーマット向けにリチウム雲母由来Li₂CO₃を静かに認定した。テスラの上海ギガファクトリーは、リチウムの大部分をGanfengの塩水操業から依然として調達しているが、LFP電池において宜春調達原料の小規模試験を開始している――特に、限界的なCO₂懸念よりもコスト感度が優先される標準航続距離モデル向けである。

経済性が後押しする。リチウム雲母原料のコストはトンあたり約350–420ドルであるのに対し、スポジュメン精鉱（FOBオーストラリア、2025年第2四半期）は800–1100ドルである。より高い変換コストを考慮した後でも、江西省での生産は、特に物流と関税が考慮されると、輸入炭酸塩を12–18％下回ることができる。

このマージンは、リチウム価格が低迷し続けている中で極めて重要である。2022年末に80,000ドル/トンを超えてピークに達した後、中国の電池級Li₂CO₃は現在約11,500ドルで取引されており――多くの塩水事業者の現金コストをわずかに上回る程度である。オーストラリアの高コストの硬岩生産者は、生産能力の30％以上を遊休化させている。この環境下では、リチウム雲母の低い原料コストは、中国の精製業者だけでなく、サプライチェーン全体の財務的レジリエンスにとって命綱を提供する。

投資家は注意深く見守っている。

ブラックロックのサステナブル素材ファンドは最近、「低コストの国内原料に埋め込まれたオプショナリティ」を引用し、江西省のリチウム処理企業へのエクスポージャーを増やした。一方、日本のJOGMECと韓国のKORESは、宜春企業とのオフテイク覚書に署名している――第三者LCAデータがISO 14044規格を満たすことを条件に、明示的にリチウム雲母原料を許可している。

これは、「リチウム純度」を唯一の指標とする考え方から、システムレベルでの持続可能性へのかすかだが決定的な転換を示している。

歴史的に、西側のOEMやバッテリーメーカーは、不純物がセルのサイクル寿命を低下させることを恐れてリチウム雲母を避けてきた。2020年から2021年における初期の試験では、リチウム雲母炭酸塩を使用したNMC811セルでわずかに高い抵抗蓄積が確かに示された。しかし、深い精製――特にイオン交換樹脂とCO₂媒介再結晶――の進歩により、差は縮まっている。CATLによる最近のセルレベル試験では、塩水由来、スポジュメン由来、リチウム雲母由来の正極間で、1500サイクル後の容量保持率に統計的に有意な差は見られない。

国際エネルギー機関（IEA）でさえ、そのGlobal Critical Minerals Outlook 2025において、リチウム雲母の重要性の高まりを認めている――一時的なつなぎとしてではなく、多様化資産として。世界のリチウム処理の60％が現在中国にあるため、単一点の混乱（地政学的、物流的、または気候的）は連鎖的な不足のリスクをもたらす。宜春の年間750万トンの採掘能力は、Li₂O品位0.45％であっても、意味のある緩衝材を追加する。

もちろん、規模は精査をもたらす。

環境NGOは、年間降水量がわずか1600 mm（全国平均を下回る）宜春県の水ストレスと、リチウムプラントがLi₂CO₃1トン当たり約15立方メートルを消費することを指摘している。研究では、全ての工程用水は内部で再利用され（>92％の割合）、処理された effluent のみが市のシステムに排出されると記されている。それでも、独立した水文学的評価は時期に遅れている。

労働条件も、注意を必要とする。遠隔地の塩湖とは異なり、江西省のリチウムベルトは人口密度の高い農村地帯を貫いている。地域社会との関わり――特に粉塵制御とトラック交通に関して――は、許可の前提条件となっている。2つの新規プロジェクトは、2024年に未解決の土地補償紛争により停滞した。

しかし、コバルトやニッケルとは異なり、リチウム抽出は人権の点では比較的リスクが低いままである。児童労働はなく、手工業的採掘はなく、紛争資金調達はない。これはESGに沿ったファンドにとって重要である。

今後を見据えると、真の試練は統合である。

宜春のリチウム生態系は、線形の「採掘－粉砕－製錬」モデルから循環型モデルへ進化できるか？パイロットプロジェクトは可能であることを示唆している。Ganfengと清華大学は、リチウム雲母スラグを建築用ファサード向けのリチウムケイ酸塩ガラスセラミックスに直接リサイクルする試験を行っている。工業情報化省（MIIT）が支援する別のコンソーシアムは、リチウム雲母の雲母母岩から硫酸カリウム肥料を共同生産することを目指している――潜在的な2億ドルの副次的な収入源である。

さらに興味深いのは、長い間廃棄物として扱われてきたリチウム雲母のルビジウムとセシウム含有量が、戦略的になり得ることである。ルビジウム87は衛星測位用の原子時計に使用され、セシウムフォーメート流体は深部石油井を安定させる。現在の市場価格（Rbで15,000ドル/kg、Csで45,000ドル/kg）では、痕跡回収でさえリチウム生産コストの5–7％を相殺する可能性がある。

これらはいずも、核心的な発見を否定するものではない：リチウム雲母の環境影響は、工場門口では無視できないものの、EVのより広範なフットプリントによって希釈される。

これは政策立案者にとって強力な洞察である。

国内の硬岩リチウムを原則的に罰する代わりに、政府は可能化条件に焦点を当てるべきである：クリーン電力の調達、廃棄物の価値化インセンティブ、調整されたLCAプロトコル。EUの今後のバッテリー規制は、kWhあたりのカーボンフットプリント宣言を既に義務付けており――太陽光発電を利用する宜春プラントが、石炭依存の塩水操業を他地域で凌駕する事実上の公平な競争の場を創出している。

実際、大まかな計算では、100 MWの専用太陽光発電で稼働する江西省の精製所は、kg Li₂CO₃あたり〜8.2 kg CO₂-eqを排出する――上流のガスフレアリングと淡水汲み上げ（多くの場合含まれる）を含めた場合のアタカマの3.4 kgのベンチマークよりも低い。

したがって、透明性が次の frontier である。

豫章師範大学のチームは、中国が地域特有のデータセット――特に電力、石灰焼成、硫酸生産向け――を備えた国家的LCAデータベースを構築するよう促している。Ecoinventの世界平均は有用ではあるが、地域の効率性を隠してしまう。例えば、中国の硫酸部門は、二重接触転換と排ガス洗浄により、2015年以来SO₂排出量を72％削減している――しかしEcoinvent 3.8は依然として2018年の欧州平均を使用している。

これらの仮定を更新すれば、リチウム雲母のイメージを一夜にして変える可能性がある。

それまでは、この研究は警鐘主義に対する冷静な修正を提供する。

電化の環境的根拠は、最も影響の少ないリチウムの調達にかかっているわけではない。それは、排気管からの排出を大規模に置き換えること――そしてそれを確実に行うこと――にかかっている。テスラのモデルYが20万キロメートルにわたってBMW 330iを置き換えるとき、そのバッテリーにチリ、オーストラリア、または江西省のリチウムが含まれているかどうかに関係なく、約28メートルトンのCO₂を回避する。

その光の中で、宜春のリチウム雲母は妥協ではない。それは保険である。

そして、サプライチェーンの変動性の時代において、保険には価値がある。

王合力（Wang Heli）¹²*, 余美英（Yu Meiying）¹², 彭杰（Peng Jie）¹², 劉雪英（Liu Xueying）¹² ¹ 豫章師範大学生態環境学院, 南昌 330103, 中国 ² 南昌市緑色新材料及び工業