ニッケル | 世界のエネルギーを支える金属【世界の資源#2】
ニッケルの重要性とその背景
ニッケル（Ni）は、ステンレス鋼や電気自動車（EV）のバッテリー素材として欠かせない金属です。その採掘プロセスでは、コバルト（Co）が副産物として得られることが多く、両金属は地質的にも市場動向の面でも深く結びついています。
ニッケルは、現代の工業製品やエネルギー転換を支える重要な金属の一つです。特にステンレス鋼の製造に欠かせない素材であり、近年では電気自動車（EV）用バッテリーにも重要な役割を果たしています。その耐腐食性や合金としての多用途性から、「産業の礎となる金属」とも呼ばれています。地殻中に比較的多く含まれるものの、経済的に採掘可能な鉱床は限られており、供給の安定性が国際的な関心事となっています。ニッケルは元素記号 Ni で表され、周期表では原子番号 28 の遷移金属に位置します。
ニッケルの物理的特性とその影響
ニッケルの特性は、幅広い産業用途を支える基盤となっています。
耐腐食性：高い耐腐食性を持ち、酸化や腐食環境に対して優れた耐性を発揮します。この特性により、ステンレス鋼や耐食性合金の製造に広く利用されています。
延性と強度：塑性加工に適し、高い強度を備えています。航空宇宙や自動車産業において、耐久性が求められる部材として重宝されています。
化学的安定性：酸やアルカリへの耐性が高く、化学プラント設備や触媒、化学反応容器として利用されます。また、リチウムイオン電池の正極材料としても重要です。
磁性：常温で強磁性を持つため、モーターや発電機、センサーなどの電気製品に広く利用されています。
これらの特性により、ニッケルは鉄鋼、エネルギー、エレクトロニクス分野などで重要な素材となっています。
世界にあるニッケル
ここから、資源量、埋蔵量、生産量のデータについて確認していきます。なお、参照元は以下の通りです。
資源量、埋蔵量：USGS
生産量：World Mining Data
資源量
ニッケル資源量は、総量3億5,000万トン以上と推定されています。その内訳は、ラテライト鉱床（酸化鉱型）が54%、火成硫化鉱床（硫化鉱型）が35%、そして熱水系鉱床や海底資源などが10%、その他が1%となっています。
埋蔵量
世界には約1億3,000万トン以上のニッケル埋蔵量があるとされています。最も多いのはインドネシアで、次いでオーストラリア、ブラジルとなっています。
生産量
2022年のデータによれば、世界のニッケル総生産量は約320万トンで、28か国が生産国として含まれています。
世界最大のニッケル生産国はインドネシアで、その生産量は約160万トンに達し、世界全体の約49%を占めています。これに次ぐのがフィリピン、ロシアといった国々です。また、上位5か国で世界のニッケル生産量の約77%を占めています。
ニッケル資源の種類と特徴
ニッケルは、主に以下の2種類（硫化鉱型ニッケル、酸化鉱型ニッケル）の鉱床から採掘されます。
1. 硫化鉱型ニッケル
特徴と産出地
分布: 硫化鉱型ニッケルは主にカナダやロシア、オーストラリアなどで産出されます。これらの国々では、地質的な条件が整った鉱床が多く存在します。
主要鉱石: 硫化鉱型ニッケル鉱石には、ペントランド鉱（Ni,Fe）₉S₈やピロチン鉱（Fe₇S₈）が含まれ、これらからニッケルを効率よく抽出できます。
主要な鉱床とその特徴
カナダ（サドベリーベイスン）: 世界最大級の硫化鉱型鉱床。地下深部の鉱床から高品位ニッケルを採掘。
ロシア（ノリリスク鉱床）: ニッケルのほか、銅やコバルト、貴金属も豊富に含まれており、戦略的に重要な鉱床。
オーストラリア（キンバリー地域）: 採掘と精錬の効率が高く、世界市場への供給を支える重要な拠点。
2. 酸化鉱型ニッケル（ラテライト鉱床）
特徴と産出地
分布: 酸化鉱型ニッケル鉱床は、熱帯地域の風化作用により形成され、インドネシア、フィリピン、ニューカレドニア、ブラジルなどで広く見られます。
形成プロセス: ラテライト鉱床は、ニッケルを含む地殻が長期間にわたり雨水や酸性土壌に晒されることで、表層にニッケルが濃縮されて形成されます。
品位の違い
酸化鉱型鉱床（Niは通常1～2%程度）は硫化鉱型鉱床（Niは通常2～3%程度）よりもニッケル含有率が低いため、大量の鉱石を処理する必要があります。
主要な鉱床とその特徴
インドネシア（スラウェシ島）: 世界最大のラテライト鉱床を持ち、大量のフェロニッケルを生産。近年はEVバッテリー材料へのシフトが進行中。
フィリピン: 中国のステンレス鋼産業向けのラテライト鉱石を大量に輸出。
ニューカレドニア: 高品位の酸化鉱を多く産出し、環境負荷を抑えた技術開発が進行。
3. 硫化鉱型と酸化鉱型の品位の違い
硫化鉱型鉱床と酸化鉱型鉱床の品位が異なる理由は、それぞれの形成プロセスの違いにあります。
硫化鉱型鉱床のニッケル含有率が高いのは、マグマの冷却プロセスで効率的に濃縮されるためです。この鉱床は、地殻深部から上昇したマグマが冷却する過程で、ニッケルが硫化物と結びつき、重い硫化物として鉱床の底部に沈殿していきます。このプロセスにより、ニッケル濃度が2〜3%程度と高くなり、同時に銅やコバルト、プラチナ、パラジウムなどの副産物も濃縮されるため、経済的価値が非常に高くなります。
酸化鉱型鉱床（ラテライト鉱床）は、熱帯地域の高温多湿な環境で長期間の風化作用を受けて形成されます。この過程で、超塩基性岩中のニッケルが雨水や酸性条件によって溶解し、地表近くの酸化鉱物層に再び蓄積されます。ただし、このプロセスではニッケルが完全に濃縮されるわけではなく、同時に他の成分（鉄やアルミニウムなど）が分散し、ニッケル濃度は1〜2%程度と低くなります。そのため、大量の鉱石を採掘・処理しなければ十分なニッケルを得ることができません。
EVバッテリーにおけるニッケルの重要性
電気自動車（EV）の普及に伴い、リチウムイオン電池の需要が急速に拡大しています。この電池の中でニッケルは、主に正極材として使用され、電池の性能、寿命、コストに大きな影響を与える重要な素材です。特に、高エネルギー密度化が求められる現代のバッテリー技術において、ニッケルの役割はますます重要になっています。
ニッケルの役割
1. エネルギー密度の向上
ニッケル含有量が高いほど、電池のエネルギー密度が向上します。これにより、バッテリーの同じ容量で電気自動車の航続距離を大幅に伸ばすことが可能になります。例えば、高ニッケル電池（例: NCM811）では、ニッケル含有量を80%、コバルトとマンガンをそれぞれ10%に設定することで、エネルギー密度を最大化しています。これにより、EVの充電頻度が減少し、ユーザーの利便性が向上します。
2. コスト削減
バッテリーの材料として使用されるコバルトは、価格が高いだけでなく、供給も不安定な金属です。ニッケルを増やすことでコバルトの使用量を削減し、バッテリーの生産コストを低減することができます。この取り組みにより、電気自動車の販売価格の引き下げが可能となり、EVの普及がさらに促進されると期待されています。
3. 熱安定性と寿命の向上
正極材の配合において、ニッケルの適切な使用は、バッテリーの熱安定性を向上させる重要な要素です。これにより、高温環境下でもバッテリーの性能が安定し、発火リスクが低減されます。また、ニッケルを使用することで、バッテリーの充放電サイクルが向上し、長寿命化が実現します。これは、電気自動車の信頼性やメンテナンスコスト削減に直結します。
ただし、高ニッケル化はエネルギー密度の向上やコスト削減において大きなメリットがある一方、技術的なトレードオフも存在します。（「高ニッケル化＝単純に良い」というわけではない）
インドネシアのニッケル産業
インドネシアは、2022年時点で世界のニッケル生産量の約49%を占める、圧倒的なトップ生産国です。特にラテライト鉱床からのニッケル採掘に注力しており、ステンレス鋼やEVバッテリー向けの供給地として国際的な注目を集めています。
インドネシアは単なる資源輸出国にとどまらず、政策的な支援と外国企業の投資を受け、国内加工産業を急速に発展させています。
インドネシアのニッケル産業の特徴
1. 世界最大の生産量
インドネシアのニッケルは主にラテライト鉱床から採掘されます。この鉱床は、熱帯地域に広く分布し、大量の低品位ニッケルを含んでいます。
2. 政策による加工産業の推進
インドネシア政府は、2014年に未加工ニッケル鉱石の輸出を禁止し、国内での加工と精錬を義務付けました。この政策により、国内での付加価値を高め、経済成長を加速させています。外国企業、特に中国からの投資を受け、国内には多くの精錬施設やフェロニッケル工場が設立されています。
3. EVバッテリー市場へのシフト
EV（電気自動車）の普及に伴い、バッテリー素材としてのニッケル需要が急増。インドネシアは、バッテリー用高純度ニッケル硫酸塩の生産拠点としての地位を確立しつつあります。
主な生産地
インドネシアのニッケル生産で最も重要な地域は、スラウェシ島とハルマヘラ島です。
1. スラウェシ島
インドネシアのニッケル産業の中心地であり、世界的にも重要なニッケル生産拠点。 スラウェシ島全体がインドネシアのニッケル生産量の大部分を占めており、加工施設も豊富。
2. ハルマヘラ島
スラウェシ島に次ぐ生産地。主に北マルク州に位置し、新しい精錬プロジェクトが進行中。特にEVバッテリー向けの高純度ニッケル製品の生産に注力。
主な加工地
インドネシアにおけるニッケル加工の最も重要な拠点は、モロワリ工業団地（Morowali Industrial Park）です。この工業団地は中部スラウェシ州モロワリ県に位置し、世界最大級のニッケル加工施設として、インドネシアのニッケル加工産業の中核を担っています。
スラウェシ島全体は、ニッケルの生産（採掘）と加工（精錬・製造）の両面でインドネシアのニッケル産業を牽引しており、特に中部スラウェシ州のモロワリ工業団地が加工の中心地として重要な役割を果たしています。島全域がニッケル資源の生産・加工活動において欠かせない拠点となっている点が大きな特徴です。
カナダのニッケルベルト
カナダのオンタリオ州に位置するサドベリー地域（Sudbury Basin）は、「ニッケルベルト」という特別な地位を占めるニッケル生産の歴史的拠点です。この地域は、約18億年前の隕石衝突によって形成された世界的にも珍しい地質構造を持ち、高品位なニッケル鉱床を誇ります。そのため、鉱業史だけでなく、技術革新や環境対応の観点でも注目されています。
サドベリーは地図上の赤い枠で示されたエリアに位置しています。
ニッケルベルトの歴史と発展
発見と初期開発（19世紀後半）
1880年代にニッケル鉱床が発見され、1886年に最初の鉱山が稼働を開始。以降、サドベリー地域は世界のニッケル供給を支える拠点となりました。特に、第一次・第二次世界大戦中には、航空機エンジンや装甲板に使用され、連合国の軍需産業に大きく貢献しました。
世界的な重要性の確立（20世紀前半）
20世紀前半には、戦争需要の拡大に伴い、サドベリー産のニッケルが軍需産業を支えただけでなく、ステンレス鋼や航空宇宙産業の発展にも寄与しました。
技術革新と環境対応（20世紀後半～現在）
技術革新により、地下採掘や浮遊選鉱法の導入で生産効率が向上。さらに、環境修復プロジェクトや廃棄物リサイクルが進み、サステナブルな鉱業地域として認識されています。また、隕石衝突による特殊な地質は、地球科学の研究対象としても重要であり、高効率な硫化鉱型ニッケルの採掘を可能にしています。
ニッケルベルトの重要性
1. 高品位なニッケル供給
サドベリー産の硫化鉱型ニッケルは精錬効率が高く、ステンレス鋼やEVバッテリー、航空宇宙産業用の合金製品に適しています。
2. 副産物も豊富
この地域では、銅やコバルト、プラチナ、パラジウムなどの副産物も豊富に生産されており、経済的収益性を高めています。これらの副産物が多く含まれる理由として、サドベリー鉱床が隕石衝突による特殊なプロセスで形成されたことが挙げられます。隕石が地殻やマントルに大規模なエネルギーを与えることで、通常の硫化鉱型鉱床以上に、深部のニッケルや銅、プラチナ族金属（プラチナ、パラジウムなど）が一気に溶融してマグマ中に取り込まれました。その後、急速な冷却と重力による沈殿により、これらの金属が効率的に濃縮されました。このため、サドベリー鉱床ではニッケルだけでなく、他の金属も採掘可能となっています。
終わりに
ニッケルは現代の産業社会を支える基盤となる重要な金属であり、ステンレス鋼や電気自動車（EV）のバッテリーといった幅広い分野で活用されています。特に、インドネシアのような主要生産国の役割は、世界のニッケル需要を支える上で欠かせないものです。
一方で、ニッケルの生産と利用が広がる中、環境への配慮や持続可能な生産体制の確立が求められています。インドネシアでは再生可能エネルギーの活用やリサイクル技術の開発など、持続可能性を重視した取り組みが進行中であり、これは今後のグローバル市場のモデルケースとなる可能性を秘めています。
これからのニッケル産業は、技術革新や国際的な協力を通じて、持続可能で安定した供給を実現することが求められています。産業界や政府、そして地域社会が一体となって取り組むことで、ニッケルが地球規模の課題解決に寄与し、より良い未来を築く力となることが期待されます。