磁気浮上式鉄道（じきふじょうしきてつどう、（英: Maglev）とは、磁力による反発力または吸引力を利用して車体を軌道から浮上させて推進する鉄道のこと。英語では"Maglev"（マグレブ）と呼称し、「磁気浮上」を表す"Magnetic levitation"が語源である。磁気浮上式鉄道はその近未来性からリニアモーターカーの代表格でもある。1971年、西ドイツで Prinzipfahrzeug が初めての有人走行に成功した。

世界で開発されている主な磁気浮上式鉄道には、常伝導電磁石を用いる方式（トランスラピッド、HSSTなど）と、超伝導電磁石を用いる方式（超電導リニアなど）があり、有人試験走行での世界最高速度は2015年4月21日に日本の超電導リニアL0系が記録した603km/hである。

現在、愛知県の愛知高速交通東部丘陵線（愛称：リニモ）、韓国の仁川空港磁気浮上鉄道、中国の上海トランスラピッド、長沙リニア快線、北京地下鉄S1線などが、実用路線として営業運転を行っている。

日本では1989年に開催された横浜博覧会において、HSST-05（後のHSST-200系統）がYES'89線として日本初の営業運転を行った[1]。

超電導リニアによる中央新幹線は、品川駅 - 名古屋駅間で2027年の先行開業、名古屋駅 - 新大阪駅間で2037年の全線開業を目指して計画が進められていた。（これが開業すれば、他線に先を越されない限り、世界初の超電導リニアの営業路線、および世界初の都市圏間マグレブとなる。）しかし、静岡県の反対により南アルプストンネルの着工が遅れているため、2027年の開業は断念された[2]。
特徴

磁気浮上鉄道の特徴は、浮上および推進を非接触で行うことができる点である。

長所は、主として高速化（移動時間の短縮化）が可能だということなどである。短所は鉄道の高速化の結果、消費エネルギーが増大し、（温室効果ガス、CO2排出量が増し）、環境負荷が増したり、持続可能性に悪影響を与えたりすることである。
非接触推進

長所：車輪のような伝達部分を必要としない。特に鉄道では車輪とレールの摩擦係数が比較的低く（＝スリップ、空回りが生じがちで）、加速時、制動時、斜面の登坂に対する性能には限界があったが、磁気浮上式の場合は加速・制動性能の大幅な向上が期待できる。

短所：エネルギー効率に関してはリニアモーターの推進効率は従来の回転式電動機よりも低いので同じ速度での走行時に効率が向上する事はない。また、地上一次式のリニアモータを採用した場合には走行していない部分の界磁も励磁するので、回転式電動機とのエネルギー効率の差は一層顕著になる。

非接触浮上

長所

騒音や振動の低減:完全非接触の構成が取れれば、騒音の原因となるのは風切り音（空気抵抗）のみとなる。

従来の車輪を駆動するための減速機が不要になり、軌道にかかる軸重が軽いので、軌道の構造が従来の鉄道ほど強度を必要とせず、保守の手間が大幅に低減。


短所

消費エネルギーの増大 ： 非接触浮上をするだけでも電力を消費する。（鉄軌道式ならば停止しているだけならば基本的にはエネルギーを消費しない。）さらに、一般的にリニアモータは、軌道一次式、車上一次式を問わず、同速度の場合、推進効率は従来の回転式電動機よりも低いため、消費電力は回転式電動機よりも多い。軌道上の界磁を励磁する必要のある地上一次式リニアモータの場合には顕著になる。


技術

磁気浮上に必要な要素技術として、力の働く方向に浮上・案内・駆動（推進）の3種類に分類できる。
磁気浮上の種類

磁石またはコイルの設置方法により、以下の三種類がある。

反発浮上方式

側面浮上方式（誘導電流による吸引反発併用式）

吸引方式

反発浮上および側面浮上式は、車上の磁石の磁力強度と設置する磁石またはコイルの位置関係で自然に浮上量が決定する。吸引式は吸引力の働いている間のギャップが減ると浮上力が増す関係にあるため、浮上量を一定に保つために電磁石などで吸引力を制御する必要がある。

また電磁気的作用により以下の分類方法も考えられる。

永久磁石、電磁石同士の吸引・反発を利用して浮上[注釈 1]

移動する磁石と、コイル内で発生する電磁誘導作用に発生する起磁力による吸引・反発を利用して浮上

磁石と鉄等の磁性体との間に働く吸引力を利用して浮上

反磁性の超伝導体によるマイスナー効果を利用した磁気浮上[注釈 2]。

実用的な磁気浮上鉄道を考えた場合、磁石同士の吸引または反発を利用する浮上方法は、軌道と車両の両方に磁石を設置することはコストおよび保守の面でかなり難しい。従って、技術・経済的に採用可能なものは以下の2つとなる。
電磁誘導浮上支持方式車両側に電磁石を設置、軌道側に閉ループのコイルを並べる。車両が軌道上を走行すると、コイルに電磁誘導作用で電流が流れ、これにより磁界が発生する。結果、車両の電磁石と軌道のコイルの間に車体を支持する力が発生する方式。軌道側のコイルは軌道面に置けば、反発浮上式の構成となる。また側面において、側面浮上式の構成も可能である。利点としては車両の浮上量を設計で任意に取ることができ、結果として後述の電磁吸引支持方式より大きな浮上量が得られる。欠点としては、静止または低速走行時に十分な浮上力が得られないため、車輪等で支持する必要があることと、車両側に超強力な電磁石が必要となる点が挙げられる。
電磁吸引支持方式車両側に吸引用の浮上電磁石を持つ。また軌道側に車両を引き付けるための鉄レール等を使うことができ、軌道側のコストが安く済む利点がある。また、停止時、低速時でも浮上可能である。しかし、磁石による吸引は磁界が一定の場合、隙間が小さくなるほど吸引力は大きくなる関係にある（磁界強度は距離の二乗に反比例する）。浮上中は、レールと車体との隙間を常に計測し、浮上電磁石の磁力を制御する必要がある。吸引式磁気浮上にはスイッチング周波数の高い大電力制御半導体素子が不可欠であり、1980年以降、このような半導体素子の開発、普及により吸引式磁気浮上が実用化に近づいた。またギャップ長が制御できれば永久磁石を使用できる（この方法はM-Bahnで実用化された）。

また、近年では希土類元素を用いた強力な希土類磁石が普及するようになり、電磁誘導浮上支持方式ではインダクトラックに使用され、電磁吸引支持方式でも使用が検討される>[注釈 3][3][4][5][6]。
案内の種類

一般の鉄道の場合、レールと車輪の物理的接触により車両に対してレールの方向に案内する力が生じる。磁気浮上式鉄道の場合、非接触による軌道案内が必要になるが、磁気浮上で使用されるシステムをそのまま案内に使っている場合が多い。
駆動（推進）の種類

非接触のままで推進力を得る手段としては、浮上用磁石と推進用磁石とで兼用ができるリニアモーターによる駆動が一般的である。ロケットやジェットエンジン、プロペラ等を用いることもできるが、実際の営業運転を考えた場合、騒音の面で現実的な解ではない。
リニアモータの種類

リニアモータは、回転型のモータを直線に展開したものと考えてよい。一次（電機子）側と二次（界磁）側に並進力を得ることができるモータである。リニアモータには回転モータと同種の方式を取ることができる。しかし、磁気浮上鉄道の利点である非接触を行うためには、無整流子構造の交流モータが有利である。すなわち磁気浮上鉄道で採用されている構成はリニア同期モータかリニア誘導モータのどちらかとなる。
リニア同期モータ

車両側と軌道側両方に電磁コイルを置き、どちら側かの電磁コイルで進行方向に対して吸引・反発力が得られるように磁界の向きを切り替えることで推進力を得る。磁界を切り替える制御を行うコイルを一次側と呼ぶが、これを車上側に置くか軌道側に置くかで方法が分かれる。すなわち、前者を車上一次方式、後者を地上一次方式とよぶ。