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第二章【特別企劃】
名門「東芝府中工場」的製造技術與傳承

取材協力:東芝

曾孕育出 EF58、EF63、EH500 等多款著名機車的名門工廠——東芝府中工場。在日本鐵道中,電力機車所承擔的角色逐漸縮減之際,「E500」所肩負的意義,不僅象徵著臺灣鐵道新時代的開啟,同時也是延續百年機關車製造技術的重要里程碑。
 

本章將根據對東芝府中工場相關人員的專訪內容,介紹此專案背後所投注的信念,以及對製造工藝的熱情與堅持。

I.東芝府中工場——百年技術的根源

百年鐵路機車製造技術的歷史軌跡

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EF58 60〈御召備用機〉

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EF58 60 號機於 1953 年(昭和 28 年)誕生,並被指定為御召列車的專用機車(備用機)。自服役以來,直至 1983 年(昭和 58 年)退役為止,車體採用被稱為「ため色」的深紅色塗裝,並搭配不鏽鋼裝飾帶,以及未上漆、經拋光處理的床下機器,展現出極為典雅且尊貴的外觀。

1923

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1923 年(大正 12 年),由芝浦製作所(東芝的前身)與石川島造船所共同製造的「デキ1 形電力機車(ED31 形)」,成為日本民間企業所製造的首輛國產電力機車。


這一輛機車,揭開了此後延續超過百年的東芝機關車製造歷史序幕。如今,デキ1 形仍保存於東芝府中工場內,靜靜地見證著這段技術傳承的起點。

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1940

位於東京都府中市的「東芝府中工場」正式落成。自戰前時期至戰後復興,再到高度經濟成長期,府中工場已持續運作超過 80 年。


這座工場不僅製造並輸出多款被譽為名車的日本國內用電力機車,也孕育了眾多面向海外市場的機車產品。是東芝機車製造歷史發展的重要據點。

Tips.見證無數名車誕生的工場

自竣工以來,東芝府中工場已持續運作超過 80 年。部分設備至今仍保留著落成當年的原貌成為「無數名車誕生的見證人」,遍佈於廠房的各個角落。

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兼具剛毅與復古氛圍的廠房天花板

製造廠房的天花板,採用由多根鋼構梁柱交織而成的傳統結構。這些鋼骨之中,有許多自落成之初便沿用至今,長年守望著一輛輛電力機車的誕生。

提供元:株式会社 東芝

木磚鋪設的地面

仔細觀察地面,會發現其採用木磚鋪設而成。這樣的地板自工場落成之初便沿用至今,亦是能夠真切感受到這座工場歷史的重要細節之一。

提供元:株式会社 東芝

金屬製的「馬」

這個水藍色的工具,是機車製造現場長年沿用至今的設備,被稱為「馬」。即便時代更迭、製造車型不斷更新,廣泛使用的性質與便利的操作始終未曾改變,成為製造現場代代相傳的重要工具之一。在最新的 E500 製造現場,它依然活躍於第一線,例如用來支撐車頂周邊零組件等,持續發揮著不可或缺的作用。

提供元:株式会社 東芝

府中工場的歷史——E500 「系出同門」的機車

1950

EF15

EH10

1960

2000

EF63

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在日本鐵道史上,被譽為坡度最為險峻路段之一的「碓氷峠」,長年以來是列車運行的一大難關。為協助列車通過這段陡峭路段而誕生的,正是 EF63 型電力機關車。作為補助機關車,EF63 配備了可與客車、電聯車及其他機車等多種車輛進行協調運轉的特殊設備。不僅在上坡時提供強勁推進力,在下坡時亦以強大的制動性能,守護列車行駛的安全。

EH500〈金太郎〉

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自國鐵時代的 EH10 之後,睽違約 40 年再度生產的 EH 級機車,便是為對應貨物運輸需求而誕生的——EH500「金太郎」。全數 82 輛皆由東芝製造,亦是該公司所生產之同一型式機車中數量最多的代表車款。透過宛如將兩輛機車整合為一體的「雙車體連結構造」,實現了高輸出功率與穩定的行駛性能。

EH200

EH800

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EF65

ED79

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1980

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ED76

1970

提供元:株式会社 東芝

機車製造的挑戰

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進入 2000 年代後,日本國內機車逐漸由旅客運輸轉向以貨物運輸為主。隨之而來的,是鐵道公司在機車採購方式上的改變——從國鐵時代的大量、短期生產,轉為較長期、少量生產的模式。在這樣的趨勢之下,新造機關車投入的間隔也逐漸拉長。


此外,鐵道車輛的產品週期延長,完全從零開始進行全新設計的機會原本就不多,再加上從設計到完工往往需要數年時間,在有限的開發契機中,如何將技術順利傳承至下一世代,成為車輛製造商的重要課題。


即便是曾經打造出無數名車的東芝,也同樣面臨著這項挑戰。

臺灣公布了新型電力機車的招標公告

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2019 年 9 月,技術團隊長久以來的努力與信念,終於以「正式得標」的形式開花結果。


對臺鐵而言,不僅是自1992 年以來首次有新型電力機車的導入 ,也是首次採購日本製的電力機車。


隨著得標結果確定,「E500」的正式設計與製造作業全面啟動。為因應 68 輛這一近年罕見的大規模生產計畫,府中工場也同步推動製造產線擴充與設備強化。


目前,在製造廠房內,仍同時進行 5 輛車的製造作業,現場洋溢著彷彿重現電氣機車製造最盛時期般的熱烈氛圍。

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在 E500 的製造過程中,相較於日本國內使用的電氣機車,部分性能與標準必須符合「面向臺灣市場」的特殊需求。


其中最具代表性的項目之一,便是耐水性能。由於臺灣雨季頻繁,對車輛的防水要求較日本更為嚴苛。為此,府中工場內特別新設了 E500 專用的耐水試驗設備。


在此耐水測試中,會於 10 分鐘內從各個方向噴射約 50 噸的水量,並針對各處細節進行全面檢查,以確認是否存在滲水情形。

2018

68輛的大筆訂單

2019

百年傳承之下誕生的「E500」

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自東芝發表日本首輛國產電力機車以來,迎來百年里程碑的 2023 年——歷經重重挑戰,面向臺灣的新型電力機關車「E500」首號機終於誕生。這不僅是一輛新車的誕生,更是技術人員長年累積的努力得以延續,電力機車製造技術穩健傳承至下一世代的重要時刻。


承載百年歷史所開啟的嶄新篇章,E500 象徵著東芝持續創新的技術實力與面向未來的決心。

2023

​E500

2018 年,臺灣公布了電力機車的招標公告。當時距離上一款完全新設計的電力機車,海外市場已約 9 年,國內市場亦約 3 年之久。本專案因此成為一個重要契機——不僅能將技術人員長年累積的專業經驗傳承至下一世代,也為技術延續開啟新的篇章。同時,此計畫亦被視為一個重要里程碑——將正在研發中的次世代標準型機關車,首次正式推向市場的關鍵時刻。

在東芝內部,懷抱著「無論如何都要成功取得訂單,完成這款電力機車」的強烈決心,招標準備工作緊鑼密鼓地展開。


在歐洲多家實力雄厚的製造商同場競逐的情況下,技術方案與提案內容的檢討與修正,一直持續到投標前的最後階段。

提供元:株式会社 東芝

提供元:株式会社 東芝

提供元:株式会社 東芝

提供元:株式会社 東芝

提供元:株式会社 東芝

Ⅱ.由 E500 延續的製造傳承

Tips.東芝團隊特別專訪!

Q.最希望大家特別關注的E500 亮點是?

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東芝同時兼具電氣設備製造商與車輛製造商的雙重身分,擁有整合兩大領域的技術實力。設計與製造集中於同一據點,車輛團隊與設備團隊更在同一樓層協作,使規格制定與設計調整得以迅速溝通、靈活應對。


正因如此,從整體架構到細部機構的整合,都能在開發初期即完成縝密協調。我們相信,這樣的體制優勢,正是其他公司難以複製的核心競爭力。


2023 年,E500 所採用的模組化設計理念獲得高度肯定,榮獲日本 Good Design Award(優良設計獎)。在車頭、駕駛室以及側面車體構體等關鍵部位的接合處,透過細膩而精準的設計手法,巧妙降低了視覺上的分割感,使整體外觀更為洗練流暢。


若仔細觀察,仍能發現模組化結構的分界——這正是功能性與設計美學兼顧的體現。期待您在欣賞 E500 時,也能從不同角度細細品味這些模組分割的細節,感受其背後所蘊含的設計思維與技術巧思。

Q.在技術層面上,最具挑戰性的部分是什麼?

其中一項極具挑戰性的課題,是建立一套能穩定向客車供應三相電源的機制。由於客車端所需電力相當龐大,如何在電力機車端完成三相電源的轉換,並安全且穩定地傳送至客車,成為設計上的核心難題。


回顧過往,像是 ED75 等機車,曾透過主變壓器向客車供應單相交流暖氣電源。PP 客車在初期也採用類似方式,再由客車端所搭載的變流器將電源轉換為三相電源。然而,本次 E500 更進一步,改為在電力機車端直接完成三相電源轉換,並將電力直接供應至客車。


從某種意義上而言,這也可視為將自 EF58 時代以來「由電力機車產生電源並供應客車」的傳統構想,以現代技術重新詮釋與升級。


此外,同時滿足貨運與客運需求,也是本專案的重要挑戰之一。就客車系統而言,莒光號與 PP 自強號的跳線結構各不相同,因此 E500 必須搭載可對應兩種車型的控制跳線系統。不僅如此,當聯掛 PP 客車時,機車端的相關設定還需具備自動切換功能,以確保運行的安全與穩定。


如何同時克服「大功率電力的安全傳輸」與「多種車型的高度相容性」兩大難題,正是本專案技術實力的體現,也成就了 E500 作為新世代電力機車的重要價值。

Q.是否有過去製造的機車技術

  被應用於 E500 之中?

東芝多年來持續向臺灣供應鐵路車輛用電氣設備,包括變流器、馬達與監控系統等核心技術,並獲得高度肯定。這些長期累積的技術實績,以及在 EMU800、TEMU2000 等電聯車專案中所培養的豐富經驗,也完整承襲並活用於 E500 的開發之中。


儘管 E500 是最新一代的電力機車,其設計基準並非憑空而來,而是奠基於東芝數十年來在機車領域所累積的龐大圖面資料與設計規範。自 1970 至 1990 年代起草的手繪圖面與技術標準,至今仍是重要的設計基礎。雖然當年的設計前輩多已退休,但這些珍貴的技術資產,依然在今日的開發現場持續發揮影響力。


正是憑藉如此深厚且穩固的技術底蘊,E500 才得以順利完成設計與製造。


電力機車的開發週期漫長,技術傳承更是極具挑戰。然而,能夠將前輩工程師為未來所留下的設計結晶,在 E500 上具體實現並推向市場,對現今鐵道事業部門的成員而言,是無可取代的榮耀。


我們相信,E500 不僅是一款新型機車,更是一個新的起點——承先啟後,持續串聯東芝未來鐵道事業的技術傳承。

Ⅲ.跨越海洋——在臺灣的嶄新啟航

由日本機車牽引,踏上嶄新旅程

2023 年 8 月,E500 首號機終於迎來自東芝府中工場出廠的時刻。

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提供元:株式会社 東芝

在府中工場完成製造的 E500,由日本的機車牽引,緩緩駛向川崎港,踏上跨海之旅。


臺灣的電力機車行駛於日本在來線上的畫面,看似不可思議,卻因日本與臺灣同樣採用全球少見的窄軌(軌距 1067mm)而得以實現。


目前,E500 仍以每月約兩輛的速度持續製造。幾乎每個月,都能在日本的鐵道線上看見這樣的景象——嶄新的機車整裝待發,踏上前往臺灣的航程。


一段段跨越海洋的旅程,至今仍在持續展開。

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画像:細埜 友基

裝船出港,邁向臺灣

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提供元:株式会社 東芝

抵達港口後,E500 電力機車將被吊裝上船,跨越海洋,啟程前往臺灣。


重達約 96 噸的機車,在裝卸過程中必須由大型起重機緩緩吊起。龐大的車體懸於半空,任何細節都不容差錯——這是一場結合精密計算與現場協作的關鍵時刻。


也正因如此,當 E500 緩緩離開日本土地的那一瞬間,對參與製造的工作人員而言,既是完成階段性任務的象徵,也是最為緊張的一刻。

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提供元:株式会社 東芝

2023 年 9 月 17 日,E500 首號機正式抵達臺灣花蓮港。


睽違 30 年,再次誕生的新型電力機車,象徵著臺灣鐵道發展的重要里程碑。為此,潮州車輛基地特別舉行揭幕儀式,共同見證這一歷史性時刻。


當首號機自花蓮運往潮州時,車體披覆著印有白底紅字「TOSHIBA」標誌的遮罩,在眾人矚目之下緩緩前行。
 

屬於 E500 的旅程,正式在臺灣展開。

運行開始―為臺灣鐵道史寫下嶄新一頁

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在潮州車輛基地完成揭幕儀式後,E500 隨即展開臺鐵全線試運轉,並進行最終調整與驗證。


自首次踏上臺灣鐵道的一年後——2024 年 9 月 18 日,E500 終於迎來首趟正式營運,正式投入服務行列。而在 9 月 30 日舉行的首航儀式上,E500 牽引著「PP 自強號」,於眾人見證之下自七堵站啟程。那一刻,不僅象徵新型電力機車的正式上線,也代表著百年技術傳承的延續。


承載東芝深厚技術底蘊的 E500,就此為臺灣鐵道史揭開嶄新篇章。

画像:台鐡公司

参考文献:
・イカロス出版『電気機関車EX(エクスプローラ) Vol.13』
  特集:東芝の電気機関車たち1
・イカロス出版『電気機関車EX(エクスプローラ) Vol.14』
 特集:東芝の電気機関車たち2
・東芝HP  WORKS(事例紹介) 台湾鉄路電気機関車 E500
https://www.global.toshiba/jp/design/corporate/works/16.html
・東芝HP ニュースリリース 台湾鉄路管理局向け電気機関車68両の受注について
https://www.global.toshiba/jp/news/infrastructure/2019/10/news-20191017-01.html
・東芝レビューVol.79 No.5
一般論文「様々な列車編成に対応可能な台湾向け客貨両用E500型電気機関車」
・グッドデザイン賞 2023グッドフォーカス賞[新ビジネスデザイン]
交通部臺灣鐵路管理局 電気機関車 E500
https://www.g-mark.org/gallery/winners/18004
・東京新聞「台湾へGO! 東芝機関車 府中工場が大量受注で活気」
https://www.tokyo-np.co.jp/article/304302

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