日本國鐵EF13型電力機車

研制

1941年（昭和16年），为了满足日本铁路货运量增大的需要，日立制作所、汽车制造、三菱电机、日本车辆制造等企业在EF10型电力机车的基础上，开发研制了加大功率的EF12型电力机车，小时功率由1350千瓦提高到1600千瓦。太平洋战争期间，为了满足军事运输的需求，对日本铁路的运输能力提出了更高要求。但由于战争形势日渐恶化，战时物资短缺的情况更为严重，并对传统电力机车的生产造成困难。因此，决定开发一种在EF12型电力机车基础上进行简略化的“战时型机车”，即EF13型电力机车。
EF13型电力机车贯彻了“战时设计”的设计理念。战前的日本国铁大型电力机车均采用标准化的箱形车体，车体长度涵盖主转向架上的所有动轮轮对，机车两端为架设在导轮转向架上的露天通过台区域。而EF13型电力机车为了尽可能节省钢材，采用了混合棚式和罩式车体特点的凸型结构车体，车体中部是一个长度较短的箱型车体，而车体前后各设有一个短罩形状的机械室，机车两端仍设有露天的通过台。为简化生产工序和提高生产速度，机车的外观设计采用最简单的直线基调风格，并去除了所有与机车功能无关的装饰设计，因而造就了这种特殊的外形。
这种结构为数不多的优势是改善了司机室的震动性能，由于司机室比较靠近车体中央，因此比设置在机车两端的司机室降低了横向摇动的幅度；但由于取消了司机室的暖气装置，乘务人员在冬季的工作条件也较为恶劣。除此之外，为了防范空袭对机车内人员造成伤害，司机室亦设有防弹设施，司机室两侧内壁装有厚度为13毫米的钢板，内壁和外板之间以砂填充。
而车体内的设备布置、各种电机、通风设备及防护装置等，均采用了最简单的设计，甚至一定程度上不惜牺牲了安全性。最明显的例子是省略了对保护机车电气系统有重要作用的高速断路器，而代之以熔断器进行过电流保护；另外又省略了转向架的轴箱悬挂装置，使轴箱直接与转向架构架连接。对机车整体设计进行彻底简化的结果，是导致车体重量大幅减轻，动轮轴重低于设计标准；为确保动轮轴重保持在16.4吨的水平，机车上需要增加一定数量的混凝土块作为压载配重。
EF13型电力机车的设计功率与EF12型电力机车相同，小时功率均为1600千瓦，理论上应有相同的性能水平。但由于机车采用了简化设计和代用零部件，导致机车性能未能达到设计标准，实际性能仅接近于小时功率均为1350千瓦的EF10型电力机车。此外，考虑到使用磁场削弱或会缩短牵引电动机寿命，因此EF13型电力机车和同为战时设计的63系电力动车组一样，取消了对牵引电动机的磁场削弱控制功能，使机车的调速性能进一步下降。作为一种在战时生产的粗糙产品，导致了EF13型电力机车较高的故障率和较低的运用率，甚至还被铁路工人讥讽为“用水泥和木材制成的机车”。
首台EF13型电力机车于1944年研制成功，在战争期间共试制了7台，并在终战之后继续生产。至1947年随着后继的EF15型电力机车的出现而停产，日立制作所、川崎车辆东京芝浦电气共生产了31台EF13型电力机车。