TSMC、レアアース不使用モーターを検討 台湾は中国依存の低減を目指す

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TSMC Explores Motors Without Rare Earths as Taiwan Seeks Alternatives to Chinese Supply

小さな工場部品が大きな供給リスクに

TSMCは、世界最先端の半導体の一部を生産する工場で、中国の輸出規制による影響を抑える取り組みとして、レアアースを使わないモーターが工場自動化システムで機能するか、装置サプライヤーに尋ねている。計画について説明を受けた業界幹部3人が、10月22日に公表された報道でサプライヤー調査について明らかにした。

目次
  1. 小さな工場部品が大きな供給リスクに
  2. 半導体生産でモーターが重要な理由
  3. 精製と磁石の工程で中国が優位
  4. 台湾の研究は金属や合金の段階に
  5. 研究と生産計画の連携
  6. リサイクルには適切な材料と採算性が必要
  7. 環境負荷の低い加工も産業上の課題
  8. 海外調達と公共調達で取り組みを拡大
  9. 工場やサプライヤーへの影響
  10. 要点

この検討は、台湾がより広範な材料戦略を進める中で行われている。2030年までに、年間約2,000トンと見込まれるレアアース需要の半分に相当する量を国内生産する計画だ。この目標の達成には、年間約1,000トンの生産に加え、原料を利用可能な製品に変えるための精製、リサイクル、製造能力の開発も必要になる。

TSMCが当面懸念しているのは製造装置だ。レアアース磁石は、高度に自動化された工場内で部品を動かすモーターに使われている。こうした特殊部品が不足すれば、スマートフォンメーカー、人工知能(AI)システム、データセンター、防衛関連のサプライチェーン向けの生産に影響が及ぶ可能性がある。

協議に詳しい2人によると、取り組みはまだ初期段階にあり、レアアースを使わないモーターを搭載した装置が広く導入される状況にはない。サプライヤーには実現可能性の評価が求められており、採用時期は明らかにされていない。

そのため台湾の対応は、相互に関連する2つの取り組みで構成されている。TSMCは装置に別の部品を使えるか検討し、政府や研究者は産業界が引き続き必要とする材料の代替供給源の確保を進めている。いずれも、中国が支配的な地位を占めるサプライチェーンへの対策となる。

半導体生産でモーターが重要な理由

世界最大の受託半導体メーカーであるTSMCは、他社向けに半導体を製造している。工場は自動化装置に依存しており、モーターが装置の稼働に必要な動きを生み出す。レアアース磁石は、小型で効率の高いモーター設計を可能にするため広く使われている。

中国は一部のレアアース材料や磁石、関連する加工技術について輸出許可を義務付けている。規制対象製品に依存する企業は、調達計画の一環として輸出許可の取得も考慮しなければならない。

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TSMCの計画に詳しい1人は、中国からの供給が途絶える可能性への懸念が代替品の模索につながったと述べた。事業上の課題は原料鉱物の確保にとどまらない。半導体メーカーには、工場で使う特殊部品を装置サプライヤーから調達する必要もある。

工業技術研究院(ITRI)材料・化学研究所のグループリーダーを務める研究者の曹深氏は、台湾の半導体産業が直接使うレアアースの量は、電気自動車メーカーやモーターを中心とする産業よりはるかに少ないと説明している。半導体分野では、製造工程で表面を滑らかにする化学機械研磨のほか、一部の絶縁材料や装置にもレアアースが使われる。

必要な材料が比較的少量でも、不可欠な機械部品に使われていれば供給は重要な問題となる。TSMCにとって実務上の焦点は、工場の要件を満たしつつ、規制対象材料への依存を抑えた適切なモーターをサプライヤーが提供できるかどうかだ。

精製と磁石の工程で中国が優位

国際エネルギー機関(IEA)に帰属する統計によると、2024年の精製レアアース磁石材料の生産に占める中国の割合は91%、焼結永久磁石の生産では94%だった。焼結とは、材料の粒子を結合させて固体の磁石を作る製造工程だ。

この数字は、レアアースを利用可能な材料に加工する工程と、主要な種類の完成磁石を製造する工程の2段階における集中度を示している。他国で鉱床を見つけても、サプライチェーンの一部しか解決しない。メーカーには分離、精製、合金製造、磁石生産も必要だ。

曹氏によると、ネオジムは効率の高いモーターに広く使われるネオジム・鉄・ホウ素永久磁石の主原料だ。高温、重負荷、高回転数といった厳しい条件に対応するため、ジスプロシウムが加えられることもある。

TSMCのサプライヤー調査は、装置設計を通じてこれらの材料への需要に対処するものだ。台湾の精製・リサイクル事業は供給を対象としている。どちらの取り組みも依存の軽減につながる可能性がある一方、必要な技術開発や商業上の判断はそれぞれ異なる。

台湾の研究は金属や合金の段階に

工業技術研究院(ITRI)はレアアース研究でネオジムとジスプロシウムに重点を置いてきた。同研究院は2025年11月、レアアースを約5%含む資源を、純度99.9%のレアアース酸化物と金属に加工できると発表した。

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ITRIはまた、ネオジム・鉄・ホウ素合金を調製し、国内企業や学術機関と材料の試験を進めているとした。酸化物は酸素を含む化合物だ。金属を生産し、さらに合金にするには、磁石に使われる材料に至るまで追加の加工が必要となる。

同研究院は2026年に民間企業への技術移転を始める計画だ。技術移転とは、研究手法や関連知識を産業利用に向けて提供し、企業がその成果を基に生産体制を築けるようにすることを指す。

台湾にはすでに産業界の潜在顧客がいる。大同金属(Taigene Metal)はレアアース磁石やフェライト磁石を製造しており、桃園に工場を持つ。国内の精製事業者には、こうしたメーカーが必要とする組成、品質の安定性、数量を供給することが求められる。

現在のレアアース事業についてITRIは、経済部産業技術司と連携してプロジェクトを計画していると発表した。プロジェクトの詳細は明らかにしなかった。

研究と生産計画の連携

経済部長の龔明鑫氏は2月、政府がITRIのレアアース技術開発を支援し、3年以内に試験生産ラインを設ける計画だと述べた。同氏は、台湾国内の推定需要の50%を賄える生産能力について説明した。

政府関係者は別途、2030年までに年間約2,000トンと見込まれる需要の半分を国内生産する目標を掲げている。試験生産ラインの計画は生産工程の構築と実証に関するもので、国家目標は台湾が供給を目指す量に関するものだ。

研究と政策の節目を時系列で見ると、取り組みの進展が分かる。

  • 2023年:経済部の技術プロジェクトが始まり、当初は研究設備を整備。
  • 2024年:プロジェクトがネオジムとジスプロシウムに焦点を当てた具体的な研究段階に移行。
  • 2025年11月:ITRIが精製の成果と、2026年の技術移転計画を説明。
  • 2026年2月:龔氏が3年以内の試験生産ライン整備への支援を発表。
  • 2026年10月22日:報道で、レアアース不使用モーターを巡るTSMCのサプライヤー調査について初期段階の協議が明らかに。
  • 2030年:台湾が、年間需要見込みの半分を国内生産する目標。

同研究院の研究はドローン、ロボット、電気自動車用モーターにも及ぶ。これらの分野も安定した磁石材料を必要とするため、国内の加工産業は半導体製造装置以外にも幅広い顧客に供給できる。

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リサイクルには適切な材料と採算性が必要

台湾のリサイクル技術も、レアアースの別の供給源となる。国立成功大学の研究者、陳維聖氏、簡国財氏、李承翰氏による2022年の研究では、地元リサイクル業者から提供を受けた、廃電気自動車モーターの磁石を使った。

研究者らは1グラムの試料を溶解し、ネオジムやプラセオジムからジスプロシウムを選択的に分離する方法を試験した。研究では、複数段階を経た加工や抽出に使う液体の再生など、追加の作業も挙げられた。

UWin Nanotechの副社長、レオ・チャン氏は、適切な原料へのアクセスと加工の採算性が主要な制約だと指摘している。同社は貴金属回収技術を商業運用している一方、レアアースのリサイクル事業は開発段階にある。

チャン氏は、使用済み製品から回収される永久磁石のように、価値が高く成分が濃縮された廃材から始めることを支持している。混合廃電子機器を回収して解体すると、精製を始める前に大きなコストがかかる場合がある。

カーネギーメロン大学のクリス・ラリワラ氏らによる2026年の「AIChE Journal」掲載研究は、廃棄された永久磁石からの回収をモデル化した。研究の前提条件では、電気自動車やハイブリッド車の磁石は採算の取れる回収を支えられる一方、ハードディスクドライブの磁石は、適切な材料が少なすぎることなどから採算が取れなかった。

台湾のリサイクル業者にとって、同様の事業判断は、国内の回収量、解体コスト、回収物の販売先に左右される。加工施設には、価値のある元素を抽出する手法に加え、安定した材料の供給が必要だ。

環境負荷の低い加工も産業上の課題

ITRIは半導体・光電子産業で廃酸や廃水のリサイクルに取り組んできた経験を生かし、レアアース精製の環境負荷を抑えている。

同研究院によると、新たな工程では廃棄物を約50%、化学薬品の使用量を40%超、エネルギー消費量を約20%削減した。2025年11月の発表では、2026年末までにエネルギー消費量を30%削減する目標を掲げた。

こうした改善は、廃棄物管理だけでなく運転コストにも関わる。化学薬品、エネルギー、廃棄物処理の費用はいずれも、精製業者が材料を販売できる価格に影響する。ITRIは、環境性能、エネルギー消費、コストのバランスを主要な開発課題に挙げた。

継続的な生産には、品質の安定と十分な生産量も欠かせない。磁石メーカーにとって望ましいのは、仕様に合った材料を合意した価格で繰り返し納入してもらえることだ。

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海外調達と公共調達で取り組みを拡大

龔氏は7月、政府関係者が翌月にカリフォルニア州とコロラド州を訪れ、鉱床を評価し、資源が台湾の需要に合うか判断する計画だと述べた。オーストラリアやカナダとの接触についても説明した。取り組みは調達先の評価段階にあり、納入はこれから手配する必要がある。

輸入材料は回収磁石を補い、台湾が国内の廃棄物回収だけに頼らず加工能力を築く助けとなる可能性がある。どの元素が入手できるか、顧客がどの製品を求めるかによって、調達先の組み合わせは変わる。

米国の事実上の在台大使館である米国在台湾協会(AIT)のレイモンド・グリーン所長は6月、米国が台湾などのパートナーと協力し、代替供給源の開拓、加工能力の拡大、より強靭なサプライチェーンの構築を進めていると述べた。

協議に詳しい米シンクタンク関係者によると、米政府当局者はITRIとも重要鉱物のサプライチェーン多様化について話し合っている。加工面での協力は、中国の生産シェアが特に大きい工程の一つに対処することになる。

6月に公布された台湾の「資源循環促進法」は、調達面での施策を加える。同法第32条は、公的機関に対し、指定された環境配慮型・循環型の製品やサービスを優先するよう義務付けており、製品区分や評価手続きは施行規則で定められる。

政府調達は再生材料の需要創出につながる可能性がある。メーカーが実際に生産や投資に踏み切るには、適切な製品の供給契約が必要だ。

工場やサプライヤーへの影響

TSMCの検討により、台湾のより広範な材料確保の取り組みに、具体的な装置の課題が加わった。装置サプライヤーには、レアアース不使用モーターが工場自動化の要件を満たすかどうかの評価が求められる。精製業者やリサイクル業者には、安定した材料供給、産業加工、顧客の確保が必要となる。

チャン氏は、台湾企業が海外の廃棄材料の発生源近くにあるリサイクル施設に、装置やエンジニアリングを提供する役割も担えるとみている。同氏は、この事業モデルの可能性を次のように説明した。

「こうすれば、台湾は輸入廃棄物の受け入れ先にとどまらず、技術・加工パートナーになれる」と同氏は述べた。

こうした施設の生産物を台湾メーカー向けに確保するには、装置の販売に加えて供給契約が必要だ。この海外事業の可能性も、国内事業と同じ実務上の課題、つまり安定した投入材料、適切な製品、購入を約束する顧客に結び付いている。

半導体の顧客にとって目下の動きは、装置の代替案に向けた準備作業だ。台湾の材料産業にとって今後の節目は、予定されている技術移転、試験生産ライン、2030年の生産目標に向けた進展となる。こうした取り組みを通じ、工場が購入する機械と、それを支える材料の両方について選択肢を増やすことを目指している。

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要点

  • TSMCは工場自動化装置向けに、レアアース不使用モーターについてサプライヤーを調査した。
  • 協議は初期段階にあり、装置の広範な導入には至っていない。
  • IEAの統計によると、2024年の精製レアアース磁石材料の生産に占める中国の割合は91%、焼結永久磁石の生産では94%だった。
  • ITRIは純度99.9%のレアアース酸化物と金属の生産を報告し、2026年の技術移転を計画している。
  • 台湾は2030年までに、年間需要見込み2,000トンのうち約1,000トンを国内供給する目標を掲げる。
  • リサイクル、海外調達、代替モーター設計は、それぞれ供給リスクの異なる側面に対処する。
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