短程環線上的速度紀錄保持者
在山梨縣一處寧靜的鄉間路段,一道銀色身影以極少數人曾在軌道上體驗過的速度呼嘯而過。日本的超導磁浮列車目前保持載人列車世界速度紀錄,時速達 603 公里(375 英里),平日則在一條長 42.8 公里的試驗線上來回行駛。這番景象吸引民眾前往觀景台與山脊旁觀看,少數受邀者或抽中名額的民眾也能登車體驗示範行駛。就目前而言,這就是地球上最先進客運列車的全部日常。
這些試乘背後的企圖相當宏大。列車是中央新幹線的核心,東海旅客鐵道(JR 東海)計畫興建這條新的高速鐵路走廊,連接東京品川站與名古屋,之後再延伸至大阪。第一階段完工後,東京至名古屋的車程將縮短至 40 分鐘,巡航時速接近 500 公里;往後延伸至大阪,東京至大阪預計僅需略多於一小時。這項技術與列車經過數十年測試,已日趨成熟;然而,路線本身仍因環境審查、隧道工程挑戰、政治因素與成本問題而延宕。
列車如何浮起並加速
日本的 SCMaglev 採用超導磁浮系統。列車上的超導磁鐵在車輛移動時,會使設於導軌中的線圈產生電流。這些電流形成磁場,既能將列車抬升,也能引導列車行進,這種方式稱為電動懸浮。磁浮列車時速超過約 150 公里後,便不再與軌道實際接觸,而是懸浮在導軌上方約 10 公分處。列車靠線性同步馬達推進,馬達藉由使列車磁鐵受到沿軌道切換的磁場吸引,帶動列車前進。
低速時,列車以可收起的橡膠輪胎行駛。速度提升後,輪胎離開軌面,車輛便由磁力形成的緩衝磁場承托。車廂內的乘坐感受有別於傳統子彈列車:輪軌接觸造成的震動較少,更多的是氣流呼嘯聲,以及較為平穩的嗡鳴聲。多年來,工程師持續改善乘車體驗,減少震動、降低車廂噪音,並微調極高速行駛時的空氣動力設計。
為何通往名古屋的服務一再延後
東京至名古屋路段原定於 2027 年通車,如今已延後。JR 東海目前預計,第一階段最早約於 2035 年開始營運,延誤八年。隨著穿越日本中部地區的隧道工程規模與複雜程度逐漸明朗,預算已膨脹至約 11 兆日圓。眼前的阻礙位於靜岡縣:鐵路公司必須在南阿爾卑斯山脈下方開挖約 8.9 公里的隧道。地方領袖反對工程,原因是施工可能會改變流入大井川的水流。這條河是下游社區與農業的重要水源,因此反對聲浪始終強烈,該段隧道也尚未動工。
這條路線大多位於地下。東京至名古屋路段約五分之四的線路穿越隧道,包括人口稠密市區下方的深層路段,以及穿越山脈的長隧道。如此規模的隧道工程需要大量通風設備、土石清運與地下水控管,無論在何種環境下都所費不貲,在這項工程中尤其如此。中央政府官員正試圖居中協調,JR 東海則繼續興建可施工的路段,並在山梨縣持續進行測試,為日後營運做準備。
公司工程師表示,列車本身已可投入商業營運。工作重心已轉向長距離系統可靠度、極高速行駛時的隧道空氣動力,以及超導設備的維護策略。在許可爭議解決之前,山梨線仍是執行這些工作的試驗場。
山梨試驗線揭示的情況
山梨磁浮列車試驗線於 1997 年啟用。此後,列車已累積數百萬公里的測試里程,締造多項速度里程碑,最終創下時速 603 公里的紀錄。一般而言,測試計畫每天約進行 2,000 公里的試運轉。工程師可在此觀察各種狀況,從兩列車相向通過時相對速度超過每小時 1,000 公里,到車輛在長隧道與側風中的表現,都能加以測試。
開放民眾搭乘的日子,流程就像一座小型機場:乘客報到、通過安檢,再依序登車。列車離站後迅速加速,約一分鐘便達到時速 320 公里,接著在三分鐘內升至時速 500 公里,短暫維持巡航速度,並在約八分鐘內跑完全長 42.8 公里。乘客常表示速度感相當特別,有些人則覺得乘坐感比傳統新幹線更顛簸。這正是測試的目的。公司持續調整懸吊設定、座椅設計與空氣動力,設法讓車廂在挑戰軌道物理極限的速度下更安靜、平穩。
未能取得車票的訪客,仍可到位於試驗線旁的山梨縣立磁浮列車展示中心,探索相關科學與歷史。館內透過互動展示介紹超導現象,展出退役磁浮列車,並設有高處觀景點,讓民眾欣賞磁浮列車全速呼嘯而過。交通方式與開放時間等資訊,請見官方網站磁浮列車展示中心。
L0 系列升級與乘坐舒適度
從 MLX01 等早期原型車開始,計畫逐步發展至 L0 系列,之後又推出改良版 L0,反映多年來在試驗線累積的經驗。最新測試車採用未上漆的外殼,表面覆有類似鯊魚皮的薄膜,透過微觀層級的氣流塑形減少阻力。開發團隊表示,相較早期版本,空氣動力設計的調整降低了空氣阻力,有助於減少能耗與車廂噪音。車內座椅改用固定式椅背,藉此簡化機構並減輕重量;車廂材料也經過改良,以減少最高速行駛時的震動傳遞。
隨著工程師追查極端情況,測試計畫也變得更加嚴格。團隊曾讓兩列車以每小時 1,026 公里的相對速度交會,以研究壓力脈衝與震波。列車也增設感測器,可偵測細微震動變化,在事故發生前提示設備可能出現疲勞。團隊同時設法延長超導磁鐵的使用壽命、簡化維護流程,讓系統能可靠運作數十年。這些改變不像新車頭那麼引人注目,但對於將系統從試驗線轉為每日營運,至關重要。
成本、用電與環境
速度需要付出金錢與能源代價。中央新幹線是日本有史以來規模最大的基礎建設計畫之一,隧道密集的設計是成本高昂的主要原因。能源消耗也是反覆引發討論的議題。研究此系統的學者指出,磁浮列車在一般營運速度下的耗電量遠高於現行東海道新幹線,有些估算認為高出四至五倍。部分原因來自物理限制:空氣阻力會隨速度平方增加,列車時速超過 300 公里後,空氣阻力便成為主要阻力來源。另一部分則是為長距離導軌線圈供電,以及為山區隧道通風所需的電力。
支持者則反駁,若能讓旅客從短程航班轉搭鐵路,便有機會降低排放,尤其是日本電網逐漸減碳之後。磁浮走廊也能為本州中部增添備援運能。這種備援不只是方便而已,規劃者希望在內陸增建第二條高速路線,讓交通在重大地震或沿海風暴後仍能持續運作。環境疑慮依然存在,尤其是攸關河川流量的靜岡縣。工程師持續在山梨試驗場測量氣動噪音、電磁場與震動,以量化系統對環境的影響,並在可能範圍內減少衝擊。
對手在鋼軌與磁鐵上全力衝刺
日本的次世代列車並非獨自在這場競賽中奔馳。中國正推動更高速的傳統鋼軌列車,並研發自有磁浮技術。CR450 計畫近期測試中,輪軌式客運列車時速接近 280 英里(約 450 公里)。其目標是縮短既有路線的旅行時間,並強化國內鐵道車輛與控制系統產業。
在這些測試期間,中國鐵道科學研究院的趙紅衛說明了這項計畫醞釀已久。她表示,計畫多年前便已啟動,核心規格確定後才進一步推進。
我們早在 2018 年就開始規劃 CR450。花了三年敲定主要技術規格,並於 2021 年正式啟動計畫。
研究交通經濟與政策的學者認為,磁浮技術既有前景,也伴隨風險。研究全球高速鐵路的俄亥俄州立大學教授陳振華指出,日本磁浮列車與傳統子彈列車的核心差異。
日本的列車採用超導磁浮系統。
在他看來,這項技術能否發揮效益,取決於成本控制,以及超高速、可靠的鐵路選項能否帶動旅運模式轉變。
這將帶來重大轉變,單單因為它會快得多、可靠得多,也環保得多。
質疑者提醒,若搭乘人數或資金不足,高昂成本可能超過其效益。高速鐵路聯盟共同創辦人瑞克・哈尼什認為,對許多路線而言,傳統輪軌系統可能更為務實。
磁浮技術經常被拿來討論。但說到底,採用鋼輪與鋼軌的傳統列車才是最佳選擇。
這場競賽並不只限於東亞。美國曾研究興建華盛頓至巴爾的摩的磁浮路線,並編列聯邦資金進行規劃。包括日本國際協力銀行在內的日本機構也表示有意提供融資。JR 東海多年來積極向海外推廣其技術,並將山梨試驗線定位為展示系統性能的窗口。
旅客有望獲得哪些好處
若第一階段通車,旅客將大幅節省時間,也能享有更高的可靠度。東京至名古屋 40 分鐘的車程,將重新定義日本中部的城際交通;東京至大阪若能縮短至約一小時,也會改變一日往返行程與商務安排。磁浮列車還能分擔東海道新幹線的運量壓力;這條路線每天載客量已超過百萬人次。在內陸增建第二條高速鐵路,則能提升交通韌性,降低沿海風暴、海嘯與地震造成的影響。
這項計畫也有文化意義。自 1964 年以來,新幹線一直是日本國家認同的一部分。從鋼輪轉向磁浮,是對新技術的一次信心飛躍,而這項技術歷經數十年的實驗室研究與實地測試才得以成形。在山梨縣的山坡上,每當 L0 列車以每秒加速半公里的速度呼嘯而過,隨即消失在穿越山脈的隧道中,這種飛躍便清晰可見。試驗線證明了這套系統真實存在,也能穩定重複運行。如今的挑戰,是讓列車不再只是開往無處的列車,並建成一條旅客每天都能搭乘的路線。
重點整理
- 日本超導磁浮列車以時速 603 公里保持載人鐵路速度紀錄,目前僅在山梨縣一條長 42.8 公里的試驗線上行駛。
- 規劃中的中央新幹線將以接近時速 500 公里的巡航速度,在 40 分鐘內連接東京與名古屋,日後並將延伸至大阪。
- JR 東海已將通車時間推遲至最早約 2035 年,理由包括靜岡縣隧道工程受阻,以及整體施工複雜度高。
- 受長距離山區隧道與市區深層施工影響,計畫成本已升至約 11 兆日圓。
- 列車採用電動懸浮技術,時速超過約 150 公里後,便會浮在導軌上方約 10 公分處。
- 近期測試車加入空氣動力改良、較安靜的車廂,以及可及早偵測設備疲勞的監測系統。
- 批評者指出,磁浮列車比傳統新幹線耗能更多;支持者則認為,若航空旅客改搭鐵路,便有機會減少排放。
- 中國正推進更高速的輪軌列車與磁浮研究,凸顯區域競爭十分激烈。
- 在計畫等待全面施工許可期間,民眾試乘活動與山梨磁浮列車展示中心持續吸引關注。
- 官員與工程師表示列車已準備就緒;剩餘挑戰是解決許可問題,並完成難度最高的隧道工程。






