ISSN0913-0020

The Japan Research and Development Center for Metals

一般財団法人

金属系材料研究開発センター

2018.10No.384

TODAY

着任のご挨拶争優性をもたらすと考えられます。このため、平成 31 年度の予算概算要求に、合金開発の効率化の経済産業省製造産業局ための基盤技術開発関連予算を新規で計上させて金属課 金属技術室長いただきました。ビッグデータを活用した合金開木原 栄治
発の実現に向け、多くの方々と連携して取り組みたいと考えております。
また、温暖化問題への対応に伴い、社会が大き
7 月 25 日に、経済産業省製造産業局金属課金属技術室長を拝命いたしました木原栄治でござい く変わろうとしています。我が国は 2030 年度のます。我が国の国際競争力強化に貢献できるよう、 温室効果ガス排出量を 26%削減（2013 年度比）、技術という側面から日本の金属産業のサポートに 2050 年までに 80%削減するという目標を掲げて全力を尽くす所存でおります。何卒よろしくお願 います。2013 年度の排出実績が 14 億トン（うち産業界は 3.6 億トン）であることを踏まえると、いいたします。
金属技術室に着任して約 2 か月となりますが、 2050 年は 3 億トン弱しか排出できないこととなこの間、多くの方々にお会いし、生産の現場も 3 ります。仮に、再エネ・原子力・CCS 付火力で電か所訪問させていただきました。業界の現状と課 力を 100%非化石化し、オール電化を推進し、CO2題について、皆様から親切丁寧にご指導賜りまし を排出しないゼロエミッション車に置き換えたとたこと、深く御礼申し上げます。
しても、農林水産業と 2 ～ 3 の産業しか許容されこの 2 か月間の経験で、ハイテク製品やインフ ないような水準を達成する必要があります。日本
ラを支える重要な製品などにおいて、日本の金属 だけがこのようなチャレンジングな長期目標を掲素材が世界中で活用されていることを実感しまし げている訳ではなく、米国、ドイツ、フランス、た。また同時に、日本の金属産業は日本のみならず、 カナダなどの主要国も同様な目標を掲げています。
世界の産業や生活を支える基盤産業であることを このチャレンジングな目標へ貢献し、世界をリー改めて認識させていだきました。さらに、第 4 次 ドすることを目指し、金属技術室では、水素還元
産業革命、地球温暖化、人口減少、新興国の追い 等プロセス技術開発（COURSE50）、フェロコーク上げなどにより、我が国の経済社会は大きな転換 ス技術開発、未利用熱エネルギー革新的活用技術期を迎えていますが、これらの大きな社会変化に 開発、輸送機器の抜本的な軽量化に資する技術開対しても、金属分野の技術開発が重要な役割を担っ 発（マルチマテリアル化）を支援しております。ていく必要があると感じさせていただきました。
地球規模の課題についても、多くの方々と連携しご案内のとおり、近年、IoT、ビッグデータ、人 てその解決に取り組みたいと考えております。
工知能、ロボットなど新しい技術革新が急速に進金属分野の技術開発は、我が国の国際競争力強展しております。これに伴いサイバー空間とフィ 化のみならず、社会問題の解決にも重要な役割をジカル空間が高度に融合し、様々なものがつなが 担うと考えております。今後も、多くの方々におることで、新しいビジネスモデルが誕生すると予 会いし、現場も訪問させていただき、広く深く意想されています。金属分野でも、膨大なデータが 見を交換させていただきたいと考えております。
つながり、そのビッグデータを有効活用すること 課題やボトルネックを見極め、その解決に向けて、で、合金開発のスピードを劇的に短縮できる可能 皆様と一緒に全力で取り組んで参りたいと考えて性が指摘されています。これが実現できると、破 おります。何卒、倍旧のご指導・ご支援を賜りま
壊的な技術革新をもたらすとともに、圧倒的な競 すようお願い申し上げます。

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JRCM REPORT

希土類ならびに将来磁石とその応用に関する国際会議
REPM2018 ＠北京 に参加して一般財団法人金属系材料研究開発センター
高効率モーター用磁性材料技術研究組合
1. はじめに
高効率モーター用磁性材料技術研究組合の技術調査活動の一環として 8 月 26 日～ 30 日に北京大学で開

磁性材料研究部長
主席研究員

豊田 俊介
谷川 茂穂ブル国立研究所 ( 仏 )、デラウエア大 ( 米国 )、アラバ
マ大 ( 米国 )、テキサス大 ( 米国 )、アイオワ州立大 ( 米国 ) などが中核研究機関となっている。

催された、希土類ならびに将来磁石とその応用に関する国際会議 (REPM2018) に参加し、磁石材料の技術動向、磁石市場動向、希土類資源動向を調査したので概要を報告する。
2. 会議の概要
REPM(International Workshop on Rare-Earth andFuture Magnets and Their Applications) は 2 年 毎 に、アジア、欧州、北米で開催される永久磁石材料に関する国際ワークショップである。オーラル発表 ( パラレ

表 1 に各セッションの講演発表件数と最も発表件数ルセッション ) ＋ポスター発表で合計約 250 件の講演の多かった国地域を示す。欧米からは「希土類フリー

図 1. オーラル発表の国地域別割合 ( 全 144 件 )発表があり、世界 25 か国から約 400 名の参加者があっ 永久磁石」、「モデル化・計測」、「磁石応用」、「原材料・た ( 中国 60％、日本 15％、ドイツ 7％、米国 4％、韓国、 資源・採鉱製錬・リサイクル」、「ミクロ組織・特性評価」、フランス、ロシア各 2％他 )。
「その他の新規磁性材料」のセッションでの発表件数全般に、中国の希土類磁石材料に対するアクティビ が多い。中国からは「希土類 -Fe-B 磁石プロセスと特ティが年々高まっており、研究開発のレベルも格段にアップしているという印象を受けた。計算シミュレー性」「希土類 -Co 磁石プロセスと特性」、「薄膜磁石」、、「ナノコンポジット磁石」、「磁性・ナノ技術」での発表がションや先端構造解析の領域では、日本の研究レベルが質量ともに抜きんでている。欧州・米国では、希土多く、従来の Nd-Fe-B 焼結磁石の材料およびプロセス一辺倒から、他の材料系（特に Sm-Co 系）や解析など類磁石のリサイクルなどをテーマに、資源リスクと環 へ広がりつつある。日本からは、「保磁力・物理的性質」、
境負荷を軽減する取り組みが進められている。
「その他の希土類関連化合物」、「希土類 -Fe-N 磁石プロセスと特性」での発表多く、国地域ごとに特徴的な取り組みが行なわれている。
表 1. 各セッションと発表件数
セッション名左：学会会場と青空（北京大学中関新園ホテル )上：オープニングセッション

3. 磁石材料の技術動向
図 1 に 144 件のオーラル発表 ( 招待講演を含む ) の国地域別割合を示す。欧米 38％、中国 33％、日本
22％、その他 7%と欧米からの講演発表件数の多さが目を引いた。欧米では複数の国や研究機関が連携して研究開発を進めている。ダルムシュタット工科大（独）、バーミンガム大（英国）、NCSR（ギリシャ）、グルノー
JRCM NEWS No.384

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希土類 -Fe-B 磁石プロセスと特性
希土類 -Fe-N 磁石プロセスと特性
希土類 -Co 磁石プロセスと特性
希土類フリー永久磁石
ナノコンポジット磁石
薄膜磁石
その他の新規磁性材料
その他の希土類関連化合物
磁石応用モデル化・計測保磁力・物理的性質
ミクロ組織・特性評価
磁性・ナノ技術
原材料・資源・採鉱製錬・リサイクル・希土類資源とその高効率利用

オーラル
発表件数 *42 ■
4 ●★
8■
17 ★
5■
6■
3★
10 ●
8★
12 ★
11 ●
6★
3■

ポスター
発表件数
4825

37

7★

*：各セッションで最も発表件数の多い国地域…★欧米、■中国、●日本

表 2 に「希土類 -Fe-B 磁石プロセスと特性」セッショ
ンにおける、中国の研究機関からの発表 18 件と日本の研究機関からの発表 12 件の技術項目を分類した結IT 革命、航空宇宙など希土類磁石の応用の幅と量はますます広がっていくであろう、とのことである。
ドイツ ダルムシュタット大 Oliver Gutfleisch 氏（招待 講 演「Heavy Rare Earth Free, Free Rare Earth andRare Earth Free Magnets - Vision and Reality」A0715）

果を示す。中国、日本とも多様な視点から研究開発が行われている。によれば、電動モビリティは 2010 年から 2016 年に急激に増えているが、モビリティ全体の割合からすると少なく、変化の初期段階と考えられる。20 世紀初頭のモータリゼーションによって、馬車がガソリン車に替わったように、ガソリン車が電動自動車に替わるというというようなラディカルな変化が世界に起こった

表 2.「希土類 -Fe-B 磁石プロセスと特性」
セッションの発表技術項目分類 *技術項目
希土類資源の有効活用（La,Ce 基磁石・Y 置換他）
ミクロ解析・分析・構造解析など（金相学的アプローチ）
計算科学アプローチ
粒界改質技術
粒界拡散技術省重希土類磁石
高抵抗磁石
塑性加工磁石リサイクル磁石
ボンド磁石、他

中国

日本

8件

1件

3件

3件

2件
3件
1件
1件
1件
1件
2件

2件
2件
2件
3件
2件

場合、余剰となる Ce、La の利用が大きな課題。2020
年 ベ ー ス で 考 え る と 1kg の Nd を 利 用 す る ご と に、2.5kg の Ce、1.5kg の La が余剰になる。風力発電タービン用の磁石は世界的にどんどん伸びている。地球温暖化の進行に伴い、冷房のためのエアコンが 1980 年から 2100 年にかけて急激に増えてゆくであろう。Gdは磁気冷凍材料として着目されている。ロボット化、自動化も急激に進展する。こうした中、NdFeB 磁石等をベースに元素を置換した磁石 (ex. NdCe-FeCo-B) と、*：中国、日本からのオーラル発表。項目の重複あり。

欧米での研究開発アプローチは、フェライト焼結磁
石と Nd-Fe-B 磁石の中間の特性（ギャップ磁石）を目新規磁石 (Novel Magnets) が求められている。エコロジカルなグリーン磁石の観点から、リサイクル磁石の検討も重要、とのことであった。

指す方向で動いており、日本の研究開発は、Nd-Fe-B
磁石の特性を少なくとも高温 (150℃程度以上 ) で超える材料を狙いとしている。
次世代の希土類永久磁石の研究開発は、ThMn12 型

米国 ペトロアンドアソシエイツ John Petro 氏（招待講演「Creating a Future Where Every Motor is a Permanent
Magnet Motor」A0716）によれば、永久磁石モーターの非窒化物化合物に集約されつつある。この化合物にには高パワー密度、高効率、汎用性などの利点がある

おいて、実用的な保磁力の付与が工業材料としての鍵であり、このためにはさらなる新しいプロセスアイが、今なお産業用、商用、住宅用の分野では年間 6.75億ユニットもの永久磁石を使わない誘導モーターが用いられている。これは AC 電源、等速用途ではコストディアが必要と思われる。
「希土類フリー永久磁石」セッションの内訳は、Mn系 6 件（Mn-Bi、Mn-Al など）、遷移金属系 6 件（L10Fe-Ni、アルニコ、Fe-Sn など）、酸化物系 2 件等となっている。希土類フリーの新磁石材料においては、結晶が安く、信頼性が高く、スタート時の慣性が小さいことなどが理由である。世界的にモーター効率の重要性が増している今、すべてのモーターを小型で高効率な永久磁石モーターに転換するタイミングである。このためには焼結磁石とフェライト磁石の間の特性を持磁気異方性を付与するアイディアが実用磁石材料への鍵と考えられる。L10 Fe-Ni の講演は、ポーランドの研究機関が第一原理計算により磁気異方性定数を計算しち、低コストのギャップ磁石 ( 図 2) やこれを用いたモーター設計技術が必要、とのことである。

たもので、L10 Fe-Ni 相はその正方晶歪或いは合金元素等によりその結晶磁気異方性エネルギーをさらに向上させるポテンシャルを有するとしている。
4. 磁石市場動向
電動自動車を中心に、高い飽和磁化と保磁力を有する磁石材料へのニーズが長期的に拡大してゆくという見通しは、講演者によらず一致している。
アイルランド トリニティカレッジ J.M.D.Coey 氏（基調講演「Prospects for Rare Earth Permanent Magnets」
A0667）によれば、現在の磁石材料市場は約 200 億＄でそのうち Nd-Fe-B が 50％強を占める。今後さらに、電動モビリティ、電気自転車、ロボティクス、電力革命、

図 2. 磁石特性 ( 最大エネルギー積 : 横軸 ) とコストの関係 [John Petro 氏 A0716]
JRCM NEWS No.384

35. 希土類資源動向
中国では 6 大希土類企業集団への採鉱・生産の集約が進められ、2016 年～ 17 年にかけて希土類鉱山社は、現在中国国外唯一の総合採鉱製錬会社で、マレー
シアに信頼性が高く地球環境にやさしい鉱石処理の化学プロセスプラントを有する。La、Ce は研磨剤としや工場などで環境査察が行われた。この結果、分離精製装置の全自動化など、環境対応設備の導入が進み、採鉱・製錬工程での公害問題は急速に解消されつつある。一方、中国国内外では、磁石材料の長期的なニーズ拡大トレンドを受けて、賦存量の探査がすすめられて、NdPr は磁石、電気モーター、電池等に供されている。設備投資を増大させ、2018 ～ 19 年には NdPrの生産を拡大する。鉱床は露天掘りで不純物スペックは <50ppm と低い。次の鉱区には 25 年分以上の鉱石が賦存しており、Lynas 社全体の鉱石賦存量は深さている。
General of Association of China Rare Earth Industry& The Chinese Society of Rare Earth 除 占恒 (ZhanhengChen) 氏の講演（パネルディスカッション招待講演「Situation of China Rare Earth Industry」） と そ の 質

方向の鉱区の拡張により 2018 年には 2015 年比で約70％増えた、とのことである。

疑によれば、世界のレアアース鉱石賦存量は全世界12,000 万トンに対し、中国の占める割合は 4,400 万トン約 36％程度とされているが、至近の探鉱の結果、中国における賦存量はさらに増大している。レアアー
ス鉱石需要は年間中国 14.8 万トン、日本 1.2 万トン、

法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 (JOGMEC) 他の北京事務所を訪問し、中国における環境規制、新エネ車の普及状況等、概況に関するヒアリングを行った。
2010 年台前半、中国では大気、水質、土壌の汚染が人民の大きな不満であったため、2015 年以降「青欧州 0.15 万トン。中国からは日本等へ輸出するとともに、ビルマより 2 万トン、マレーシアより 1.1 万ト

い空を守るための戦いに打ち勝つ」のスローガンの下、関連工場の操業停止も含め、徹底的な環境対策対応がン、米国より 0.2 万トン、インドより 0.04 万トン輸入している。中国国外のレアアース資源の確保も進め行なわれた。この結果、北京の空気は見違えるように綺麗になった。

られている。中国国内では 6 大希土類企業集団への採鉱・生産の集約が進められ、環境対策や採掘の総量割当など規制が強化されている。トリウムやフッ素処理

新エネ車購入には国と地方からそれぞれ補助があるが、国からは航続距離 250㎞以上の車に限定され、地方からは同 400㎞以上の車限定と、特に後者の取得の対策含め、環境保護規制のレベルが上がり、採鉱製錬コストは今後も上昇してゆく。最大規模の北方 Baotou

ハードルが高い。交通渋滞対策を旨としたナンバープレート規制は、北京ではすでに新エネ車でも新規ナン

Baiyunebo 鉱山は岩床で Ce が 50%を占める。南方の鉱床は粘土質で Dy、Tb の含有量が高い。Dy の実需要は 1420 トン / 年で Tb よりもかなり大きく、これをバープレート取得が約 23 万人待ち (7 ～ 8 年相当 ) と困難な状況になっている。テスラ社は電気自動車を高級車としてブランディングを行い、市中でも目に付く

Dy の採掘割合から逆算すると南方鉱石であっても 4万トンに相当する。中国国内の希土類の用途は NdFeB
磁性材が約 75％、石油精製触媒が約 21％と磁性材用途向けの割合が高い。バリューチェーンにおける付ようになってきた。中国では電動バイクはナンバーが不要なため、自転車の代替として急速に増えている。
新エネ車化のトレンドは、販売台数割合の規制、外資との合弁における条件緩和等の政策により、今後も着6. 環境規制、新エネ車 (NEV) の普及状況
独立行政法人日本貿易振興機構 (JETRO) 、独立行政

加価値は採鉱が 17％、製錬分離が 27％、基礎材料が 実にすすめられてゆくであろう。
56％と下工程ほど高くなっている。今後は、規格適合鉱物製品をリサイクルする企業についても統合がすす 7. まとめめられる見通し。希土類の国際標準化を目指す取組み
電動モビリティ、電気自転車、ロボティクス、電力
は、ISO 専門委員会が昨年カナダで開催されるなど、 革命、IT 革命、航空宇宙等の発展を担う高効率モー関係各国と共同で作業を進めている。ここでは持続性、地球環境への配慮がポイント、とのことであった。
Lynas in China 江 洋 (Yang Jiang) 氏（ パ ネ ル デ ィス カ ッ シ ョ ン 招 待 講 演「Development of Rare Earth
Resources in Australia」）によれば、豪州鉱山の Lynas
The Japan Research and Development Center for Metals

ター用等磁石磁性材料の、個別の研究で得られた成果を、知的財産、環境、持続性、ビジネスといった視点から、短・中・長期的に方向づけることが、磁性材料のグローバル競争力をより一層高めてゆくことになると考える。
発 行
発行人
発行所

JRCM NEWS ／第 384 号

2018 年 10 月 1 日
小紫 正樹
一般財団法人 金属系材料研究開発センター〒 105-0003 東京都港区西新橋一丁目 5 番 11 号 第 11 東洋海事ビル 6 階

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