31.鉱物資源マテリアルフロー2017ケイ素 (Si)

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いおりおおはし
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1 1. 需給動向 1-1. 世界の需給動向ケイ素 (Siliconシリコン ) は酸素に次いで 2 番目に多い元素で資源量埋蔵量は非常に多いケイ素はその多くが二酸化ケイ素 ( シリカ SiO 2 ) の形で存在し古くから研磨剤や耐火材ガラスの原料として使用されているまた鋼材の添加剤として製鉄工程では電気炉において鉄 1tあたり約 4kg前後のケイ素が使われるケイ素合金として製鉄の脱酸素剤に用いられるほかケイ素を混ぜた鋼板 ( ケイ素鋼板 ) はうず電流による損失が少なくなるため変圧器などに使われているその他に鉛レス黄銅にも添加される一方重要な用途として半導体や太陽電池などの電子材料また種々のシリコーン (Silicone: ケイ素樹脂 ) の原料でもあるケイ素の原料は二酸化ケイ素で自然界では石英や水晶の形で存在している硅砂は石英を成分とする砂であり珪石は石英が主体の鉱石である珪石の用途としては建材土木用の他にフェロシリコン等の鉄鋼材料などがある硅砂は鋳造用建材用研磨用 ( サンドブラスト ) 流動床炉用流動媒体耐火物原料窯業絶縁体製鋼用などの用途がある日本でも各地で珪石硅砂が得られたが輸入鉱石に押されて多くの鉱山が閉山したしかし今でも愛知県山形県などで産出されている日本産もガラスの原料として使われているが不純物のより少ない海外産に依存している状況となっている珪石に含まれるケイ素を合金材料として使うためには珪石に炭素材鉄源を加えて電気炉で処理しフェロシリコンやシリコマンガンを得る必要があるまた純度が求められる工業用原料にするためにはじめに二酸化ケイ素を還元して金属シリコン ( 純度 4N 以下 ) を得る必要があるなお金属シリコンは半導体電子部品太陽電池シリコーンアルミ合金添加剤など幅広く使用されているが金属シリコンの原料となる珪石としてカルシウムやアルミニウムなどの不純物の少ないものが求められており限られた地域でのみ採掘されている加えて珪石からフェロシリコンやシリコマンガンまた金属シリコンを得るには電気炉において大量の電力を消費すること発生する不純物の処理なども必要であることから現在ではボーキサイトからのアルミの製造と同様に電力の安価なところで還元しフェロシリコンシリコマンガン金属シリコンとして輸入しているシリコマンガンは国内でも生産されている金属シリコンは硅石 (SiO 2 ) を還元精製してケイ素の純度を高めたものである純度の低い金属シリコンはアルミ合金の添加材として使われる半導体や太陽電池グレードのシリコンを得るには金属シリコンを塩素化してトリクロロシラン (SiHCl 3 ) を生成精製したガスを水素還元して高純度金属シリコンを得る高純度金属シリコン ( 具体的には多結晶シリコン ) の製造工程からガス状物質の四塩化ケイ素 (Silicon tetrachloride; STC) が副生されるこれを蒸留精製した高純度四塩化ケイ素は合成石英ガラスの原料となる合成石英ガラスは金属不純物が少なく光透過性が高いことから光ファイバーや半導体製造時のフォトマスクなどに使われるさらに四塩化ケイ素ガスを酸水素炎中で高温加水分解させて製造 ( 燃焼法 ) した微粉末が乾式シリカである乾式シリカは工業用材料としてゴムの補強剤塗料等の粘度調整剤半導体ウエハの研磨剤 (CMP ケミカルメカニカルポリシング ) 医薬品添加剤農薬肥料等のフィラーなどの用途がある乾式シリカは燃焼法の他にアーク法でも製造されているなお乾式シリカとは別に湿式シリカと呼ばれるものがある湿式シリカの用途は乾式シリカに比べて表面シラノール基が多いことを特徴として樹脂の透明性耐水性補強性を改良する目的で使用される例えばホワイトカーボンと呼ばれるタイヤゴムの充填剤である一方ケイ素を含む有機化合物であり潤滑油シーラントコーティング材食品化粧品などの様々な用途をもつシリコーンの基本的な製法は金属シリコンを塩化メチルと加熱反応させその反応物を蒸留によって精製する得られたシラン類 ( シロキサン :Si-O-Si 結合 ( シロキサン結合 ) を持つものでシランの重合体 ) を加水分解あるいは重合させまた反応精製することで様々な形態 ( オイルゴム樹脂等 ) のシリコーンが得られる 1

2 世界のシリコン ( シリコンアロイ (FeSi など ) と金属シリコン ( 純度 4N 以下 )) 生産量を表 1-1 図 1-1 に示すなお世界のシリコンの需要に関する公開データはない 216 年の生産量は前年比 94% の7,2 千 tであった 214 年までの生産量は堅調に増加を続けてきたが 215 年 216 年は減少傾向となっている世界生産の64% を占める中国ではエネルギーコスト環境コストの低さやスケールメリットを武器とした価格競争力を打ち出してきたしかしながら図 1-1 に示すように世界の生産量は減少に転じており特にブラジル中国での生産量減少が顕著であり最大供給国の中国のシェアが低下しているこの中国における生産量減少の理由として 214 年 ~215 年頃までの供給過剰の後の調整及び216 年度第 4 四半期からの環境監査の強化による生産抑制等が要因と考えられるなおシリコン原料である珪石の鉱山資源は現時点で十分な埋蔵量を有し当面は資源枯渇の問題は発生しないものと考えられる表 1-1 世界のシリコン ( シリコンアロイ (FeSi など ) 低純度金属シリコン (4N 以下 )) 生産量単位 : 純分千 t /15 比構成比中国 3,3 4, 4,31 4,92 4,78 5,5 5,2 5,5 5, 4,6 92% 64% ロシア % 1% 米国 % 6% ノルウェー % 5% フランス % 2% ブラジル % 1% 南ア % 1% スペイン % 1% ブータン % 1% アイスランド % 1% マレーシア % 1% ウクライナ % 1% インド % 1% カナダ % 1% ベネズエラカザフスタンマケドニアその他 % 4% 合計 5,59 6,16 6,31 7,29 7,37 7,77 7,88 8,11 7,63 7,2 94% 1% 出典 :United States Geological Survey Mineral Commodity Summaries SILICON World Production ( 純分千 t) その他 9, ブラジルフランス 8, ノルウェー米国 7, ロシア中国 6, 5, 4, 3, 2, 1, 図 1-1 世界のシリコン (FeSi 低純度金属シリコン (4N 以下 )) 生産量 2

3 1-2. 国内の需給動向ケイ素の国内需給を表 1-2 に示す 216 年の国内供給量は前年比 99% の 674,857t であった国内で消費される工業用ケイ素はほとんどが加工された素材 ( 金属シリコンシリカフェロシリコンシリコマンガンなど ) の形で輸入されている特に半導体やシリコーンアルミ合金添加剤に用いられる金属シリコン ( 低純度 4N 以下 ) はその全量が海外から輸入されたものである製鋼用も含めたケイ素の需要量は前年比 12% の 353,13t であった需要のうち高純度多結晶シリコンの生産量 ( 生産のためにケイ素が消費されたと考える ) と製鋼用シリコマンガン消費量については生産動態統計 ( 鉄鋼非鉄金属金属製品統計 ) に記載されているデータがあるこの製鋼用シリコマンガン消費には国内生産シリコマンガンと輸入シリコマンガンが含まれていると考えられるなお金属シリコン ( 低純度 4N 以下 ) 及び炭化ケイ素の国内需要に関しては公式な統計が無いそのため表 1-2 のデータには金属シリコン ( 低純度 4N 以下 ) や炭化ケイ素の需要量は反映されていないまた製鋼用 FeSi 消費量は 214 年より統計から除外されたそのため 214 年以降の製鋼用 FeSi 消費量については 213 年の特殊鋼生産量に対する FeSi 消費量割合を特殊鋼生産量に乗じて算出している 1) 供輸入給需要内需表 1-2 ケイ素の国内需給 /15 比 858,442 99,6 494, ,896 81, ,86 673,51 746, ,37 674,857 99% 858,442 99,6 494, ,896 81, ,86 673,51 746, ,37 674,857 99% 合計金属シリコンうち高純度多結晶シリコン 7,364 7,471 8,633 6,86 12,133 1,964 8, 7,263 8,855 9,774 11% うちシリコーンうちアルミ添加剤製鋼用 FeSi 消費 277,366 29,33 22,913 29, , , , , , ,272 12% 製鋼用シリコマンカン消費 48,741 49,9 35,534 38,69 37,799 38,116 42,885 46,616 44,15 41,229 93% 炭化ケイ素小計 333, ,44 265,8 336, ,445 3,532 39,59 32,515 3,197 34,276 11% 1) 輸出 46,778 47,724 42,184 55,454 52,963 43,659 52,782 46,11 46,65 48,854 16% 合計 38, ,129 37, , ,48 344, , , , ,13 12% 供給 - 需要 478, , , , , , ,29 379, , ,727 出典 :1) 財務省貿易統計その他の統計は経済産業省生産動態統計年報鉄鋼非鉄金属金属製品統計日本フェロアロイ協会資料なお 214 年以降の製鋼用 FeSi 消費量については 213 年の特殊鋼生産量に対するFeSi 消費量割合を 214 年以降の特殊鋼生産量に乗じて算出している輸出入にはシリカ金属シリコン ( 高純度金属シリコン ( 多結晶シリコン単結晶シリコン ) 低純度金属シリコン合金鉄(FeSi シリコマンガン) 炭化ケイ素が含まれる純分換算率 : 金属シリコン1% FeSi75% シリコマンガン15% 炭化ケイ素 8% 内需には上記の表に示されたFeSiやシリコマンガンなど鉄鋼向けの合金鉄需要以外にも金属シリコンとしての半導体太陽電池樹脂アルミ添加剤としての需要と炭化ケイ素としての耐火研削剤としての需要があるしかし金属シリコン及び炭化ケイ素における国内需要に関しては公式的な統計がないため上記の内需にはその分が計上されていない新金属協会によると 216 年の多結晶シリコンの国内生産量は 9,774t( 半導体向けで太陽電池向けは除く ) であり前年比 11% となった単結晶シリコンの国内生産量は前年比 14% の 8,48t で半導体市場の好調に伴うシリコンウエハ市場の成長により 3 年連続で 8,t 台を維持したなお半導体用のシリコンウエハ ( 製品 ) についてはその製品形態や使われ方からウエハになった段階で重量ではなく数量 ( 面積 ) で集計されているそのためウエハの生産量に対して重量ベースでどのくらいのケイ素が使用されているかを算出することは極めて難しい金属シリコン ( 低純度 ) はアルミ合金添加剤としても使用されている国内のアルミニウム合金用として使われる金属シリコン ( 低純度 ) は主に中国から輸入されるものが多い現在国内で使用される FeSi の全量が海外から輸入されたものである 216 年の製鋼用 FeSi 消費量は前年比 12% の 253,272t で製鋼用シリコマンガン消費量は同比 93% の 41,229t であった 3

4 2. 輸出入動向 2-1. 輸出入動向ケイ素の輸出入数量を表 2-1 図 2-1 図 2-2 に示す 216 年のケイ素全体の輸入量は前年比 99% の 674,857t 同輸出量は前年比 16% の 48,854t であった輸入の内訳をみると金属シリコンの中では単結晶シリコンが前年比 14% 多結晶シリコンは前年比 147% と大幅に増加した低純度金属シリコンの輸入量は前年比 96% と減少傾向を示し金属シリコン全体では前年比 11% となった高純度シリコンの輸出は前年比 115% と増加したが低純度金属シリコンの輸出量は前年比 84% と減少した過去 1 年で最多の輸出量であったのは 213 年であるこの年は国内大手メーカーの海外工場立ち上げに伴いマレーシア向け輸出量が大幅に伸びた特別なケースであったなお高純度金属シリコンには多結晶シリコンと単結晶シリコンがあるが輸出に関しては財務省貿易統計上ではこれらは区別されていない金属シリコン以外の状況を見るとファインセラミックス原料やガラス食品添加剤化粧品医薬品などに幅広く用いられているシリカの 216 年の輸入量は前年比 97% の 42,315t で輸出量は前年比 12% の 18,367t であったシリカには湿式シリカと乾式シリカがある湿式シリカは珪酸ソーダの水溶液を中和してシリカを析出したものでゴム補強やインクの増粘などで使用される乾式シリカは四塩化ケイ素を高温の窯の中で反応させたものでシリコーンゴムの充填剤や半導体ウエハ研磨医薬品添加剤などとして使用される乾式シリカについては多結晶シリコンの原料を造る工程で原料となる四塩化ケイ素が得られるために多結晶シリコンの生産量に影響される合金鉄である FeSi の輸入量は前年比 96% の 323,858t と減少一方輸出量は前年比 115% と増加したシリコマンガンの輸入量は前年比 1% の 39,399t これに対応する製鋼用シリコマンガンの消費量( 表 1-2) は前年比 93% の 41,229t となった炭化ケイ素の輸入量は前年比 16% の 56,98t と増加した炭化ケイ素は主に耐火物である炭化ケイ素煉瓦として使用されその需要の大部分は焼却炉や製鉄炉であるためこれらが建設されるタイミングで多く出荷されるが建設需要が無ければ販売量も少ないなど需要には大きな波がある表 2-1 ケイ素の輸出入数量 /15 比シリカ輸入 44,667 45,382 3,145 45,819 46,846 42,757 43,896 46,459 43,779 42,315 97% ( 二酸化ケイ素 ) 輸出 24,254 22,47 17,988 19,995 18,672 16,672 14,349 16,635 17,935 18,367 12% 高純度輸入 15,92 17,52 17,985 19,914 25,175 2,976 2,614 24,849 21,824 31, % (4N 以上 ) 輸出 6,778 8,364 8,496 12,169 11,825 12,782 15,24 13,761 11,618 13, % 輸入 9,51 11,553 12,123 15,48 19,666 17,996 16,192 2,5 17,854 26,32 147% 金多結晶属輸出シ輸入 5,591 5,967 5,863 4,866 5,59 2,98 4,423 4,349 3,97 5,567 14% 単結晶リ輸出コ素低純度輸入 252,25 24, ,98 214, , ,85 169, , , ,299 96% ン材 (4N 以下 ) 輸出 1,665 1, ,49 1,224 2,477 2,8 84% 小計輸入 267, ,23 164, ,97 253,886 23,781 19, ,487 21, ,186 11% 輸出 8,442 9,54 9,37 12,815 12,351 13,535 26,514 14,985 14,95 15,438 11% 輸入 418, , , , , ,4 349, , , ,858 96% 合 FeSi 輸出 5,762 6,881 5,186 8,488 7,269 6,611 6,276 6,588 6,761 7, % 金鉄輸入 52,595 52,994 22,135 4,88 38,11 37,249 42,492 45,622 39,424 39,399 1% シリコマンガン輸出 % 炭化ケイ素輸入 75,75 93,256 38,125 85,83 83,344 47,9 46,891 57,68 52,844 56,98 16% 輸出 8,316 8,834 9,634 14,147 14,659 6,833 5,633 7,791 7,266 7,25 1% 輸入 858,442 99,6 494, ,896 81, ,86 673,51 746, ,37 674,857 99% 合計輸出 46,778 47,724 42,184 55,454 52,963 43,659 52,782 46,11 46,65 48,854 16% 輸入 - 輸出 811, , , , , ,427 62,269 7, , ,3 98% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : シリカ ( 二酸化ケイ素 )47% 金属シリコン1% FeSi75% シリコマンガン15% 炭化ケイ素 8% 素材はシリカ ( 二酸化ケイ素 ) 金属シリコン( 多結晶シリコン単結晶シリコン低純度 4N 以下シリコン ) FeSi シリコマンガン炭化ケイ素による 4

5 ( 純分 t) 金属シリコン高純度 (4N 以上 ) 1,2, 合金鉄シリコマンガンシリカ ( 二酸化ケイ素 ) 炭化ケイ素 1,, 金属シリコン低純度 (4N 以下 ) 合金鉄 FeSi 8, 6, 4, 2, 図 2-1 ケイ素の輸入数量 ( 純分 t) 7, 6, 5, 合金鉄シリコマンガン金属シリコン低純度 (4N 以下 ) 合金鉄 FeSi 炭化ケイ素金属シリコン高純度 (4N 以上 ) シリカ ( 二酸化ケイ素 ) 4, 3, 2, 1, 図 2-2 ケイ素の輸出数量 2-2. 輸出入相手国シリカ ( 二酸化ケイ素 ) シリカの輸出入相手国を表 2-2 図 2-3 図 2-4 に示す 216 年の主要輸入相手国は中国台湾タイでこの上位 3 か国で全体の 92% を占める最大の輸入相手国である中国からの輸入量は全体の 65% に達しており過去の輸入量における中国比率は上昇傾向が続いていたもののこの 2 年は減少傾向に転じている 216 年の国別の輸入量の変化をみると中国が前年比 99% と前年並み台湾が同 127% タイが同 63% となり全体では同 97% と減少したまた 26 年には輸入量の 19% を占めていた韓国であるが為替レートの影響により 212 年から減少し 216 年は全体の 2% まで下降したこれらの国からの輸入量が多い理由はもともと中国産及び台湾産のシリカ価格が安かったことに加え太陽電池市場が拡大した 21 年 ~211 年に中国台湾の多結晶シリコンメーカーが増強した設備が 212 年 ~213 年に相次いで立ち上がりこの分の稼働率を確保するため多結晶シリコンを増産した結果副産物を原料とするシリカの生産量も拡大しこの分の需要を確保するため価格攻勢をかけたことが影響しているさらに中国産の品質が従来に比べ上昇したことで他国産との品質差がなくなり競争力が高まった輸出相手国は中国韓国台湾米国が中心日本から輸出するのはコロイダルシリカなど特殊な高付加価値品であり相手国が自国内での調達が難しいものが中心となる輸出シリカの多くは金属シリコンより製造した乾式シリカであると考えられる日本で生産している乾式シリカは高い特性を有しており競争力がある中国向けには湿式シリカを供給するというケースも増えているとみられる 5

6 輸入輸出表 2-2 シリカ ( 二酸化ケイ素 ) の輸入相手国 /15 比構成比中国 19,15 2,988 12,669 21,273 23,915 24,224 27,644 29,12 27,911 27,63 99% 65% 台湾 4,873 4,254 3,77 4,598 5,19 4,83 5,6 6,88 6,315 8,33 127% 19% タイ 5,67 5,444 4,7 4,741 4,873 4,857 4,52 4,672 5,277 3,314 63% 8% 米国 3, ,867 2,353 2,123 1,946 1,98 1, % 2% 韓国 8,152 7,655 5,449 7,66 6,765 3,998 1,39 2,385 1, % 2% その他 3,845 6,224 3,13 5,193 3,98 2,928 2,853 2,69 1,879 1,922 12% 5% 合計 44,667 45,382 3,145 45,819 46,846 42,757 43,896 46,459 43,779 42,315 97% 1% 中国 7,12 6,167 6,26 6,366 6,8 5,348 4,62 5,539 6,18 7,52 114% 38% 台湾 2,842 2,151 1,913 2,378 2,973 2,422 2,21 3,11 3,54 2,86 8% 15% 韓国 5,463 6,323 4,664 4,693 3,472 3,17 2,664 2,65 2,854 2,64 93% 14% 米国 ,11 1,38 1,111 1,11 1,145 1,53 1,122 17% 6% タイ 1,54 1, % 5% シンガポール 2, 1, % 5% マレーシア 2,365 1,953 1,638 2,73 1,476 1, % 5% トルコ % % その他 1,754 1,485 1,67 1,249 1,623 1,528 1,63 1,171 1,253 1, % 1% 合計 24,254 22,47 17,988 19,995 18,672 16,672 14,349 16,635 17,935 18,367 12% 1% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : シリカ ( 二酸化ケイ素 )47% ( 純分 t) その他 6, 韓国米国タイ 5, 台湾中国 4, 3, 2, 1, 図 2-3 シリカ ( 二酸化ケイ素 ) の輸入相手国 ( 純分 t) 3, 25, 2, その他トルコマレーシアシンガポールタイ米国韓国台湾中国 15, 1, 5, 図 2-4 シリカ ( 二酸化ケイ素 ) の輸出相手国 6

7 多結晶シリコン多結晶シリコンの輸入相手国を表 2-3 図 2-5 に示す 216 年における輸入相手国の構成比は米国が 63% ドイツが 17% 台湾が 15% でありこの上位 3 か国で全体の 95% を占める過去 1 年の国別構成比について米国が 212 年をピークに 7% を占めていたが台湾が増えたため米国の割合は徐々に下がっているしかし米国からの輸入量は増加傾向にある一方台湾からの輸入量が 213 年から急増しているがもともと台湾の多結晶シリコンは太陽電池向けが中心で日本国内の太陽電池市場拡大の恩恵を受けた影響が大きいなお中国からの輸入量のほぼ全量が太陽電池向けである国別の輸入状況をみると米国が前年比 152% ドイツが同 134% 台湾が同 148% と増加した 215 年におけるその他の輸入量が多いがこのうち 312t はマレーシアである表 2-3 多結晶シリコンの輸入相手国 /15 比構成比米国 5,18 6,869 6,961 9,36 12,131 12,515 1,891 13,345 1,971 16,68 152% 63% ドイツ 2,98 2,518 2,933 2,716 3,76 3,361 3,121 3,591 3,385 4, % 17% 台湾 ,469 2,241 2,761 4,77 148% 15% 輸韓国 ,915 1, % 2% 入中国 % 2% 英国 1,284 1,52 1,384 1,726 1, % % その他 % % 合計 9,51 11,553 12,123 15,48 19,666 17,996 16,192 2,5 17,854 26,32 147% 1% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : 金属シリコン1% ( 純分 t) 3, 25, 2, その他韓国台湾ドイツ米国 15, 1, 5, 図 2-5 多結晶シリコンの輸入相手国単結晶シリコン単結晶シリコンの輸入相手国を表 2-4 図 2-6 に示す輸入の主要相手国は米国台湾中国等であり輸入相手国の構成比は米国 66% 台湾 1% 中国 7% となった 215 年まではシリカや多結晶シリコンに比較し特定国への集中度は高くなく分散していたものの 216 年の輸入量の大幅増加で再び米国に大きく依存する構造となっている 216 年の国別輸入状況は主要相手国である米国が前年比 288% 台湾が同 83% 中国が同 48% となり全体では前年比 14% と増加した 7

8 輸入表 2-4 単結晶シリコンの輸入相手国 /15 比構成比米国 3,858 3,887 3,878 2,437 2, ,668 1,727 1,268 3, % 66% 台湾 % 1% 中国 , % 7% 韓国 , % 5% ノルウェー % 5% ドイツ % 5% その他 % 3% 合計 5,591 5,967 5,863 4,866 5,59 2,98 4,423 4,349 3,97 5,567 14% 1% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : 金属シリコン 1% ( 純分 t) その他 7, ドイツノルウェー 6, 韓国中国台湾 5, 米国 4, 3, 2, 1, 図 2-6 単結晶シリコンの輸入相手国低純度金属シリコン低純度金属シリコンの輸出入相手国を表 2-5 図 2-7 図 2-8 に示す輸入については中国への依存度が非常に高く 216 年は全体の 91% を占める一方で中国以外の輸入相手国は年によって輸入量の増減が激しいことが特徴的であるその中でも過去の輸入量推移で一時減少傾向を示し価格競争力に勝る中国にシェアを奪われたとみられていたブラジルや豪州が高い伸びを示している 216 年は豪ドルの通貨安により中国品との価格競争力が上昇し豪州からの輸入が伸びたと推察されるブラジルについては 214 年 ~215 年の途中まで渇水と水力発電設備の不具合による電力不足で工場稼働率が低下していたものが回復したためと考えられる輸出については輸出相手国上位のポーランドが前年比 79% 台湾が同 198% イタリアが同 8% であり全体では同 84% に減少したなお 213 年のマレーシア向け輸出量が一時的に増加したのは国内大手メーカーの海外工場立ち上げに伴い日本から原料を輸出した影響である 8

9 輸入輸出表 2-5 低純度金属シリコンの輸出入相手国 /15 比構成比中国 23, , , , ,47 147, ,294 18, ,83 164,934 93% 91% ノルウェー 9,855 1,28-7,825 1,354 9,392 5,61 4,175 5,21 5,263 11% 3% 豪州 1, , ,719 1, ,614 4, % 3% ブラジル 6,479 9,87 1,218 6,729 1,567 11,476 4,94 1,98 1, 4,56 456% 3% 南アフリカ 1,9 2,8 2,162 1,72 4,44 4,54 3,36 1, % % 韓国 % % タイ ,241 2, % % フランス % % ドイツ % % 台湾 % % スウェーデン % % ラオスカザフスタン , その他 ,82 1,47 3,467 3, % % 合計 252,25 24, ,98 214, , ,85 169, , , ,299 96% 1% ポーランド ,296 1,26 79% 49% 台湾 % 34% イタリア % 8% オランダ % 3% タイ % 1% 米国 % 1% 韓国 % 1% 中国 % 1% ドイツ % % 香港マレーシア , その他 % 1% 合計 1,665 1, ,49 1,224 2,477 2,8 84% 1% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : 金属シリコン 1% ( 純分 t) 28, 24, 2, その他豪州ノルウェー中国 16, 12, 8, 4, 図 2-7 低純度金属シリコンの輸入相手国 9

10 ( 純分 t) 12, 1, 8, 6, その他米国タイオランダイタリア台湾ポーランド 4, 2, 図 2-8 低純度金属シリコンの輸出相手国炭化ケイ素炭化ケイ素の輸出入相手国を表 2-6 図 2-9 図 2-1 に示す 216 年おける輸入量相手国の構成比は中国が全体の 91% を占め次いでベトナムの 6% ノルウェースペインドイツの 1% である過去 1 年の構成比をみると中国が 9 割以上を占めており輸入依存度が高い中国は日本と近く物流期間も一週間程度であるが欧州南米などの相手国は距離が遠く例えばブラジルから輸入する場合は物流期間が 2 か月かかるといった地理的な問題があるまた急な注文に対する対応力という点でも中国は優位性があり現時点では中国からの輸入に頼らざるを得ないしかし中国の比率は 214 年の 96% から 216 年は 91% と若干下がっている輸出における相手国の構成比はハンガリーが 48% ポーランドが 15% メキシコが 12% 韓国が 6% である 1 年前の主要な輸出相手国は台湾米国韓国であったが 211 年頃からこれらの国への輸出量が減少傾向であり 216 年についてはハンガリーが前年比 87% と減少しポーランドが前年比 119% と増加しているまた近年メキシコが輸出相手国として登場しており前年比で 12 倍 (1262%) と急増している輸入輸出表 2-6 炭化ケイ素の輸出入相手国 /15 比構成比中国 72,514 89,798 37,187 83,71 79,557 45,295 45,153 54,692 49,242 5,846 13% 91% ベトナム ,579 3, % 6% ノルウェー 1, % 1% スペイン % 1% ドイツ % 1% 米国 % % ブラジル 998 1, % % インド % % 台湾 % % チェコその他 % % 合計 75,75 93,256 38,125 85,83 83,344 47,9 46,891 57,68 52,844 56,98 16% 1% ハンガリー ,137 1,672 1,595 1,732 2,926 3,982 3,46 87% 48% ポーランド ,31 1,416 1,549 1,63 1,22 1, , % 15% メキシコ % 12% 韓国 1,165 1,623 2,671 3,21 4,13 1, , % 6% 米国 1,482 1, ,472 1, % 5% 中国 % 3% マレーシア % 3% 台湾 1,854 1, , % 1% その他 1,54 2,48 2,933 4,946 3, % 7% 合計 8,316 8,834 9,634 14,147 14,659 6,833 5,633 7,791 7,266 7,25 1% 1% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : 炭化ケイ素 8% 1

11 ( 純分 t) 1, 8, 6, その他スペインノルウェーベトナム中国 4, 2, 図 2-9 炭化ケイ素の輸入相手国 ( 純分 t) その他 16, 台湾マレーシア 14, 中国 12, 米国韓国 1, メキシコポーランド 8, ハンガリー 6, 4, 2, 図 2-1 炭化ケイ素の輸出相手国フェロシリコン (FeSi) フェロシリコンの輸出入相手国を表 2-7 図 2-11 図 2-12 に示す 216 年の主要輸入相手国は中国ロシアマレーシアブラジルでありその構成比は中国が 4% ロシアが 32% マレーシアブラジルが 1% である 1 年前は中国比率がおおよそ 8 割を占めていたが 29 年から下降傾向である輸入動向としてはロシアに加えてマレーシアアイスランド台湾などからの輸入量が増加傾向にあるため中国以外に輸入ソースを探求しているものと推測される 216 年の主要な輸出相手国はタイ韓国インドネシア台湾などアジア地域が中心となっている主要国の構成比はタイが 44% 韓国が 27% インドネシアが 13% 台湾が 8% となっているその中でも輸出量は韓国向けが前年比 133% インドネシア向けが 143% と伸びた 11

12 輸入輸出表 2-7 フェロシリコンの輸出入相手国 /15 比構成比中国 33, , ,89 288, ,29 212,478 2, , , ,14 68% 4% ロシア 24,78 36,482 41,664 65,916 65,7 68,818 83,142 8,992 76,479 14, % 32% マレーシア ,239 33,13 458% 1% ブラジル 53,768 44,78 46,895 41,997 47,62 46,884 37,778 45,33 34,595 3,992 9% 1% アイスランド 3,655 3,231 2,417 5,919 8,41 4,821 7,531 7,813 8,214 1, % 3% ノルウェー 1,818 4,61 5,299 4,2 8,95 4,955 3,951 5,616 9,285 8,72 87% 2% 台湾 ,94 1,615 1,968 3,52 4, % 1% ベトナム 18 3,246 7,886 7,524 1,874 4, % % 韓国 ,488 1,871 2, % % その他 3,523 4,312 5,213 1,623 13,982 1,976 5,675 4,298 3,873 2,747 71% 1% 合計 418, , , , , ,4 349, , , ,858 96% 1% タイ 967 1,483 1,815 3,27 3,54 3,64 3,512 3,625 3,321 3,444 14% 44% 韓国 1,53 1, ,58 1, ,554 2,69 133% 27% インドネシア 1,767 2,271 1,499 2,3 1,17 1, , ,49 143% 13% 台湾 % 8% シンガポール % 5% ベトナム % 1% メキシコ % 1% その他 % 1% 合計 5,762 6,881 5,186 8,488 7,269 6,611 6,276 6,588 6,761 7, % 1% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : フェロシリコン 75% ( 純分 t) その他 6, ノルウェーアイスランドブラジル 5, マレーシアロシア 4, 中国 3, 2, 1, 図 2-11 フェロシリコンの輸入相手国 ( 純分 t) 1, 8, その他シンガポール台湾インドネシア韓国タイ 6, 4, 2, 図 2-12 フェロシリコンの輸出相手国 12

13 シリコマンガン (SiMn) シリコマンガンの輸出入相手国を表 2-8 図 2-13 に示す 28 年以前は中国からの輸入が最も多く輸入量全体の約 6~8 割を占めていた中国の内需増加輸出関税の引上げなどにより中国からの輸入が 29 年以降激減し 214 年以降についてはゼロである 21 年以降は中国に代わってインドやベトナムカザフスタンウクライナからの輸入が増えた 216 年における輸入量は前年並みで輸入相手国の構成比はインドが 4% ベトナムが 19% カザフスタンが 13% 豪州が 1% であるまた国別の輸入量をみるとウクライナが前年比 321% 南アフリカが同 265% 豪州が同 147% と増えている輸入輸出表 2-8 シリコマンガンの輸出入相手国 /15 比構成比インド 2,415 4,335 5,824 18,265 19,39 21,265 24,893 24,683 19,413 15,93 82% 4% ベトナム ,62 2,59 1,722 2,394 4,52 6,441 7,394 7,667 14% 19% カザフスタン 3,668 2,851 1,557 5,364 6,474 6,283 6,711 6,256 5,585 4,935 88% 13% 豪州 ,714 3, % 1% ウクライナ 1,941 4,548 1,98 3,857 3,198 1,236 1,587 2, ,78 321% 5% 南アフリカ , % 4% 韓国 ,145 3,225 3,194 1,919 1, ,39 128% 3% インドネシア ,558 2,35 1, % 2% ガボン % ブラジル % フランス中国 43,778 39,716 8,159 4, その他 ,1 1,856 1,229 1, % 2% 合計 52,595 52,994 22,135 4,88 38,11 37,249 42,492 45,622 39,424 39,399 1% 1% 台湾 % 64% インドネシア % ベトナム % タイ % 5% その他合計 % 1% 出典 : 財務省貿易統計純分換算率 : シリコマンガン 15% ( 純分 t) 6, 5, 4, その他南アフリカウクライナ豪州カザフスタンベトナムインド 3, 2, 1, 図 2-13 シリコマンガンの輸入相手国 13

14 2-3. 輸出入価格ケイ素の輸出入価格を表 2-9 図 2-14 図 2-15 に示す 216 年は単結晶シリコンの輸入価格が前年比 75% に下落しシリカが輸入価格輸出価格ともに前年よりより上昇し低純度金属シリコンと炭化ケイ素の輸出価格が上昇したそれ以外の素材は輸入価格輸出価格ともに前年を下回った単結晶シリコンの主要用途は半導体ウエハや太陽電池である価格決定においては特に半導体ウエハ向けでユーザーであるデバイスメーカーの発言権が強いため材料メーカーが価格を下げざるを得ず輸出価格輸入価格ともに下がってきているという状況があった需給バランスから見ると主要生産者側の供給に過剰感があるためにこのような状況が続いてきたが近年は半導体の好調により供給過剰感はなくなったもののパワー半導体が好調のため輸入インゴットがこれまでの 3mm から 2mm へとシフトしているという事情から単価が下がっている素材シリカ ( 二酸化ケイ素 ) 高純度 (4N 以上 ) 金属シリコン合金鉄多結晶単結晶低純度 (4N 以下 ) FeSi シリコマンガン炭化ケイ素表 2-9 ケイ素の平均輸出入価格単位 :$/kg /15 比輸入 % 輸出 % 輸入輸出 % 輸入 % 輸出輸入 % 輸出輸入 % 輸出 % 輸入 % 輸出 % 輸入 % 輸出 % 輸入 % 輸出 % 出典 : 財務省貿易統計輸出入価格は貿易統計の貿易額を財務省による年間平均為替レートにより米ドルベースに換算し年間平均価格を示した ($/kg) 多結晶 ( 輸入 ) 18 単結晶 ( 輸入 ) 16 低純度 (4N 以下 )( 輸入 ) 14 低純度 (4N 以下 )( 輸出 ) 高純度 (4N 以上 )( 輸出 ) 図 2-14 ケイ素 ( 金属シリコン ) の平均輸出入価格 14

15 ($/kg) 1 8 FeSi( 輸入 ) シリコマンガン ( 輸入 ) 炭化ケイ素 ( 輸入 ) シリカ ( 二酸化ケイ素 )( 輸入 ) FeSi( 輸出 ) 炭化ケイ素 ( 輸出 ) シリカ ( 二酸化ケイ素 )( 輸出 ) シリコマンガン ( 輸出 ) 図 2-15 ケイ素 ( シリカ合金鉄炭化ケイ素 ) の平均輸出入価格 3. リサイクルケイ素のリサイクル率を以下のように定義し表 3 に示す 216 年のケイ素のリサイクル率は % であった国内のケイ素のリサイクル量は限定的でありそのほとんどが工程内リサイクルである例えば太陽電池シリコンウエハの場合加工工程で発生したスクラップは基本的に全量シリコンウエハの製造工程で再利用されているまた半導体メーカーの製造工程で発生するシリコンウエハのスクラップは太陽光発電用の原料またはアルミ合金添加剤としてごく少量がリサイクルされているまた一部セメント原料として利用されている部分がある一方ケイ素は最終製品からケイ素成分を回収し再利用するシステムはまだ確立されていない例えば半導体や太陽電池シリコン樹脂などにおいては技術的な問題ではなくコスト的に合わないため最終製品からのリサイクルは行われていないアルミ地金鉄鋼用に使われたケイ素は基本的に屑 ( 鉄アルミスクラップ ) として回収されているがこの回収スクラップに含まれるケイ素成分は普通鋼材の製造では不純物としてみなされるためリサイクルには至っていないさらに炭化ケイ素から作られる炉材機械部品等の使用済製品からの回収もその効率性の問題からリサイクルはほとんど行われていない例外的に回収リサイクルが行われているのが半導体ウエハを生産する際の位置決めに使用されるダミーウエハであるダミーウエハの生産量回収量は統計数字などがなく詳細は不明である半導体工場ではウエハサイズを変更するタイミングで全てのラインで位置決めをやり直すため大量のダミーウエハが使用されるがサイズ変更が無ければダミーウエハの使用は少量であるダミーウエハの需要はウエハサイズの変化に合わせて波があるリサイクル率 =( 使用済み製品からのリサイクル量 )/( 見掛消費 ) 見掛消費 =( 国内生産 )+( 素材の輸入 )-( 素材の輸出 ) 素材はシリカ ( 二酸化ケイ素 ) 金属シリコン ( 単結晶シリコン多結晶シリコン低純度 4N 以下シリコン ) フェロシリコンシリコマンガン炭化ケイ素の合計値国内生産には使用済製品のリサイクル ( マテリアルリサイクル ) を含む 15

16 表 3 ケイ素のリサイクル率生産国内生産回収見掛消費輸入 ( 素材 )- 輸出 ( 素材 ) 649,427 62,269 7, , ,3 合計 1 649,427 62,269 7, , ,3 リサイクル量回収 2 リサイクル率 2/1 % % % % % 出典 : 財務省貿易統計 16

17 4. マテリアルフローケイ素のマテリアルフロー (216 年 ) 原料素材製品主要用途 SEG-Si:11N~ 多結晶シリコン単結晶シリコンシリコンウェハ国内生産量 8,48 t 国内生産量 - 国内生産量 9,774 t 輸入量 5,567 t 輸入量 - 四塩化ケイ素は多輸入量 26,32 t 輸出量 - 輸出量 - 金属シリコン結晶シリコンの製造工程で発生する輸出量 - 輸入量輸出量 213,186 t 15,438 t 単結晶多結晶シリコン ( インゴット ) 太陽電池用単多結晶シリコンウェハ metallurgical grade Si 需要量 - ケイ石を木炭などと一緒に SOG-Si: 純度 6N~ 四塩化ケイ素電気炉で融解還元合成石英ガラス珪砂をカーボン電極を使用した国内生産量 - 需要量 - アーク炉を用いて高温還元して生産電気消費が多く珪砂の原料が海外にあるため 1% 加工された状態で輸入四塩化ケイ素ガスを酸水素炎中で高温加水分解させて製造シリコーンシリコーンの貿易統計 (HSコード'391.) 国内生産量 - 主な輸入相手国は米国英国ドイツ中国タイ輸入量 1,657 t 主な輸出相手国は中国韓国米国台湾輸出量 29,853 t アルミ合金添加剤需要量 - 半導体太陽電池光ファイバーフォトマスクシリコーンゴム潤滑材接着材シーラントコーティング材アルミ地金 ( 母合金 ): 再生地金フェロシリコン鉄鋼用添加剤脱酸剤輸入量 323,858 t 需要量 - 輸出量 7,788 t 鋳物製品自動車用部品鉄道珪石珪砂シリコマンガン需要量 - 車両産業機械など国内生産量 6,987 t 国内生産量 - 輸入量 39,399 t 輸入量 1,215 千 t シリコン用途では珪石輸出量 12 t 鋼材電磁鋼板輸出量 12 千 t 珪砂は輸入されていな需要量 - SiO2が主体の鉱石砂 = 珪石珪砂普通鋼特殊鋼単位 : マテリアルt 硅砂 + 石英の輸出入量耐火煉瓦研磨剤鋳鉄用は珪石から製造される HSコード : 炭化ケイ素ファインセラミックス硅砂 : 国内生産量 - 需要量 - 構造材石英 : 炭化ケイ素 SiC 窒化輸入量 56,98 t けい岩 : ケイ素のようなファイ輸出量 7,25 t 耐火研削剤鉄鋼など路剤輸入豪州 7% ンセラミックス向けは需要量 - 機械部品などベトナム 16% シリカを原料としていその他 14% ると考えられる石英ガラス乾式シリカ研磨剤国内生産量 - (CMP) 化粧品医薬品添加湿式シリカ剤国内生産量 - 粘度調整剤 ( 塗料インク化粧品 ) シリカ樹脂補強剤 ( 二酸化ケイ素 ) ( ゴム等充填剤 ) 輸入量輸出量 42,315 18,367 t t 樹脂補強剤 ( タイヤ充填剤 ) 板ガラスガラス製品 ( 自動車建築産業 ) ガラス製品 :1;479 千 t( マテリアルt) 板ガラス :- 石英ルツボ直接の輸出入なし国内生産あり輸出入のみ製造フロー製造フロー ( 国内製造あり ) ( 国内製造なし ) リサイクルのフロー純分換算率 : シリカ ( 二酸化ケイ素 )47% 金属シリコン( 単結晶シリコン多結晶シリコン )1% フェロシリコン 75% シリコンマンガン15% 炭化ケイ素 8% シリコーン38% 国内生産量は新金属協会耐火物協会統計より 17

18 18

太陽光用金属シリコンはポリシリコンと言われる 2010 年の世界生産量は30 万 tとみられ年率 40% の割合で増加している 30 万 t の生産に必要な金属シリコンは 60 万 t と考えられ表 1 の世界合計の約 10% に相当するなお世界のポリシリコンの生産能力は年間 50 万 t

太陽光用金属シリコンはポリシリコンと言われる 2010 年の世界生産量は30 万 tとみられ年率 40% の割合で増加している 30 万 t の生産に必要な金属シリコンは 60 万 t と考えられ表 1 の世界合計の約 10% に相当するなお世界のポリシリコンの生産能力は年間 50 万 t 鉱物資源マテリアルフロー 2011 23. ケイ素 (Si) 23.1 需給動向ケイ素 ( シリコン ) の原料は珪石で地殻に最も多く存在する酸素に次いで 2 番目に多いとされ資源量埋蔵量は非常に多いしかし工業用金属シリコンの生産に利用出来る良質の珪石は限られた地域でのみ採掘されている珪石は電気炉で精錬され金属シリコンとなり最終用途は電子機器通信機器等の半導体太陽電池部材シリコン樹脂