新幹線E2系電力動車組

概要

本車乃1997年通車的長野新幹線「淺間號」用車，與跟秋田新幹線「小町號」連掛的東北新幹線「山彥號」用車，於同一時期開發。
自1995年製造時，JR東日本將它定位為標準型新幹線車輛，打算增備該款車並替換200系新幹線。截至2014年3月，列車運用於長野新幹線淺間號大部分班次，東北新幹線的山彥號，以及那須野號大部分班次（10節編組和16-17節編組的1-10號車），以及主要運用於東北新幹線「疾風號」以及上越新幹線「朱鷺號」和「谷川號」。
E2系最大的特徵就是在列車頭尾及頭等車廂上裝置全自動式懸吊系統（Full Active Suspension）。這是全球首次把此技術應用在高速列車上，減低行車時所產生的搖晃，令乘客倍感舒適。

構造

列車兩端頭車為拖車，中間車全部為動車。有長野新幹線「淺間號」8節編組的N編組，和東北新幹線、上越新幹線上被運用10節編組的J編組2種。

車輛外觀

高速行駛的時候的噪音與環境對策，為了降低列車進入隧道時所產生的微氣壓波，將車輛前頭的形狀進行了改造。車體採用鋁合金結構。基本番台以單皮層構造為主，側面構體採用雙皮層構造，而1000番台則完全採用雙皮層構造。
另外，從集電弓發出的噪音降低而改良降噪蓋和集電弓本身，採用嵌入式門的設計（僅限基本番台）等措施將車體表面極力平滑化從而降低空氣動力聲。
車身側面設置了LED式的信息方向幕，2010年增造編組（J70編組以後的車輛）採用全彩LED式，車內指南顯示器也同樣改為全彩LED式2段顯示器。

塗裝

車身下半部分為紫苑藍色，上半部分為飛雲白色，分界線以深紅（N編組）/杜鵑粉色（J編組）搭配。兩編組的車身側面配有列車標誌，N編組以微風為主題，J編組以蘋果為主題。
另外，在J編組10節編組化之前，採用了與N編組一樣的配色（深紅色的分界線和微風為主題的列車標徽）。

電源及走行機器

從架線引來的25kV單相交流電在由主變壓器降壓的基礎上，還需經過主變頻器裝置將單相交流電整流為直流電，而後轉化為三相交流電驅動主電動機。該交流電源由主電動機驅動。
主電動機為1小時額定輸出300kW的MT205型誘導電動機搭載於一編組4輛動車中，採用VVVF控制方式驅動。另外，動車的常用制軔和拖車的再生制軔在車輛制軔時會共同工作，拖車採用了在100系、300系和700系上使用的渦流式剎車盤。
列車以M1+M2單元組合，M1車（E215型、E225型）主要搭載主變頻裝置、輔助電源裝置和空氣壓縮機，M2車（E226型）主要搭載主變壓器、主變頻裝置和集電裝置。為減低噪音和防止積雪障害，車底進行平滑化處理，車輛下部的機器設置了可供機器收納的簡易溜板。

0番台

主變壓器採用強制風冷式，容量為2,875kVA(TM206A)。
控制元件方面，分別裝載由日立製作所、東芝/德國西門子公司合制(SIBAS32)的GTO晶閘管元件，或者使用三菱電機制的絕緣IGBT元件。另外，2002年增造的基本0番台J編組的第7、8號車廂其配備了編組結合控制裝置。
因行駛於50Hz與60Hz兩種不同電源頻率並存的長野新幹線，為應對頻率變更，難以直接採取從電源變壓器。因此，主電動機利用電源，交流主要變壓器，經過整流變壓器根據直流轉換，並且經過VVVF逆變器而再次交流轉換。另外搭載冷卻型自動通風、電動空氣壓縮機、空調裝置、電源連續換氣設備、輔助電源裝置（三相交流60Hz 440V）。編組正常情況下由3台協調運行，如果有1台故障另外2台仍可以正常工作。因而能對應兩種電源頻率。
配備勻速行駛機能及陡坡度區間對應的抑速剎車，不用考慮東北新幹線運行的N編組因在長野新幹線的曲線以及坡度關係最高速度為260km/h（上越新幹線高崎車站以北到新潟以240km/h的速度行駛）。
長野新幹線特有的下行30‰坡度，抑制速再生制軔用可以以最高速度210km/h行駛。另外，在30‰的坡度高速行駛時，抑制速再生制軔使用中1編組中6輛動車中有3輛在制軔時失效狀態的時候啟動緊急制軔，此後以110km/h的行駛。在緊急制軔下，所有動車在210km/h行駛時制軔失效時就可以啟用。

1000番台

主變壓器採用強制風冷式，容量為2,900kVA(TM210)。
控制元件方面，裝載由東芝、日立以及三菱分別製造的IGBT元件。在三菱的IGBT車，前期制列車與後期制列車不同（而後期型使用CI-11型VVVF），所以前後期製造列車的磁勵音亦會有所不同。
由於主要行駛於東北新幹線的「疾風號」，僅有50Hz單一頻率，所以本番台不裝設頻率轉換裝置。編組中有4輛搭載了輔助電源裝置（單相交流50Hz 440V），主要從變壓器直接供電，進一步將機器精簡達到輕量化。另外，基本上各單位的機器會獨立工作，但如果發生故障等異常時，可以從旁邊的單元供電。但是，在這種情況下由於負荷減少部分空調裝置等設備會停止運作。

轉向架

無搖枕轉向架在軸箱的支撐方式結合支撐板達到高速的直行穩定性，採用了偏航緩衝器。車輪直徑較200系、E1系小，但與300系、400系一樣為860mm。
0番台的量產試製車採用DT206型（動車）、TR7004型（拖車）；0番台的量產車部分批次改用DT206A型（動車）、TR7004A型（拖車）。1000號台、0番台的量產車（3次車）在此基礎上強化轉向架框架，以及變更部分零部件，因此採用DT206C型（動車）、TR7004B型（拖車）。

集電裝置

4號和6號車上所搭載集電弓，0番台車輛和1000番台車輛的形狀有所不同。
0番台車輛採用200系一樣的菱形集電弓（PS205），集電弓周圍亦裝設大型降噪蓋。
1000番台車輛，採用與E3系的加設小型降噪蓋的單臂式集電弓（PS206）為基礎，支持絕緣子的並採用羽翼截面形狀，不裝設降噪蓋的PS207。該集電弓是JR東日本和東洋電機共同開發和製造，九州新幹線的800系也採用該型號的改進型PS207K。
得益於上述的改良，因此在行駛時的耗電量較200系減少約70%。

最高速度

東北新幹線盛岡站-八戶站-新青森站間現行的最高速度260km/h無法提高，背景噪音效果對策加上高速化費用，JR東日本對鐵路保有者的鐵路建設、運輸施設整備支援機構「使用支付貸款」的金額，高速化可能取決於新幹線特有的原因。另外長野新幹線用的E2系N編組其動力車J編組部分被編入日本東北新幹線以275km/h行駛，制約了N編組車輛性能。
因長野新幹線輕井澤站-佐久平車站之間有50/60Hz的電壓頻率切換，因此營業列車使用N編組。另外，皇室列車場合除1000系列的J編組外亦會使用。

內裝、設備

綠色車廂的座位間距為1,160mm，座位設於左右各兩排中間夾著通道。車輛前往長野、新青森、新潟端一處設有通道隔門。
普通車廂的座位間距為980mm，座位設於左右3+2排中間夾著通道。車輛兩端均設有通道隔門。
廁所車廂隔2輛有1處（奇數號車廂靠近長野、新青森、新潟方向）設置，分別設置帶馬桶廁所2處、小便所1處、洗面間2處。但是，綠色車廂的E215型在多功能室旁設有為了洗面間1處。

型式和車型

截至2010年10月1日，本系列車輛各型式名稱和該車型如下所示。
動車是奇數車廂（M1）和偶數車廂（M2）各2個單元組成，再加上兩輛拖車合計10輛。

基本番台與1000番台

1000番台的車輛外觀與0番台相比，普通車的車窗尺寸擴大至每2排座位設一個車窗，嵌入式門改為常用的內藏門，集電弓改用單臂式，並取消集電弓旁的降噪蓋。不過車體依舊使用鋁合金車體，但車體全部改為雙皮層構造以提高車體的隔音性。由於長野新幹線無需增購車輛，因此沒有裝備交流周波數轉換裝置。乘坐的舒適的改善，上面提到的頭車和綠色車廂全自動式懸吊系統，其他車輛繼續採用阻力調整式半主動懸吊。J編組0番台後來也陸續裝備。另外，車內也發生很大變化，普通車的座位材質採用與E4系不相同的長毛絨，車內照明的形狀也會發生變化，側壁部分以木紋裝飾。另外，0番台車輛正方的外側安裝壓縮氣，把它連接部中擁擠好於車端擋板的作用，以此取代了車端擋板；而1000番台的車與車連接處時，車輛正方下部的互相以油壓減震器進行連接，車身間裝備減震器，降低車體偏航方向的振動。
另外，原有的J編組加掛2輛（7、8號車廂）擴編為10節編組。N編組亦全部運用於「淺間號」。車身外觀之色帶亦變更為杜鵑粉色，改用「蘋果」的列車標徽，使得J編組與N編組的差異化擴大。

N編組

長野新幹線「淺間號（あさま）」專用車輛，全編組均配屬於長野新幹線車輛中心。與J編組相比分界線和列車標誌有差異，客室裝飾、間隔門和窗下側壁交叉狀等使車內氛圍有所區別。現在的N21編組，及原J1編組，往長野、新潟方向的先頭車（8號車廂）設有分割連結裝置。2017年3月31日全部廢車。

J編組

為東北新幹線及上越新幹線使用列車，除部分編組（J4、J7、J9、J10、J12、J14、J15）配屬於新瀉新幹線車輛中心之外，全數均配屬於新幹線綜合車輛中心。分割連結裝置設於往新青森、新潟方向先頭車（10號車廂）的部分，可與E3系進行混編運行。
在2012年（平成24年）3月17日的時刻表訂正中，本系列1000番台車輛（J51-J75編組）取代東北新幹線上的E4系「Max山彥號」，且會與E3系1000/2000番台的翼號併結行駛，同時E4系將會完全轉入上越新幹線替換年事已高的E1系車種。另外E2系與E3系併結後，全車將以275公里/小時行駛，山形至東京將會縮短至約2小時45分鐘的行程。
同時在2013年（平成25年）1月26日開始，部分班次需要取代即將退役的的200系K編組，開始運用於上越新幹線「朱鷺號」、「谷川號」。2004年3月13日時刻表修正後，取消了進入高崎以北的運用。時隔9年後再次進入其區間（詳細請參照）。
當初列車在長野新幹線「淺間號」和上越新幹線「朝日號」（已廢止），東北新幹線「疾風號」（盛岡車站以北）進行運用。如今只運用於東北新幹線（東京車站-盛岡站間）和上越新幹線全線。以前的鐵路雜誌上J編組會以「E2'（E2シュ）系」稱呼，平成13年（2001年）1000番台車製造的情況也會這樣稱呼，但到了2013年至今該稱呼幾乎沒有使用。

速度試驗

2003年（平成15年）3月19日至4月5日9日間，上越新幹線的浦佐站-新潟站間進行速度試驗。由J56編組擔當，在高速行駛進行了改造（齒輪比的變更和ATC變更等），新型集電弓填補和吸音型轉向架罩等的效果也進行了測定。最終最高速度達到362km/h的記錄。
同年5月，本系列1000番台在東北新幹線的盛岡站 - 八戶站間進行最高速度320km/h的高速運行試驗。該試驗的高速行駛進行了特別的改造。

東北新幹線的高速化實施

JR東日本將在2010年（平成22年）年底，以E954型「FASTECH 360 S」為原型設計引入次世代車輛（E5系），2007年（平成19年）11月6日發表，計劃將東北新幹線大宮站 - 宇都宮站間的最高時速由現在的240km/h提升至275km/h，宇都宮站 - 盛岡站間的最高時速由現在的275km/h提升至300km/h。之後在2012年（平成24年）年底，以E955型「FASTECH 360 Z」為原型設計引入E3系的次世代車輛 E6系，並且計畫將最高速度提升至320km/h。東京站-新青森站間所要最長時間是2小時59分。2011年（平成23年）3月以後，需要配合線路高速化，200系、E1系陸續退役報廢，E2系和E4系改至上越新幹線繼續服務，除在來線直通車輛外，東北新幹線車型將以E5系為主。
2013年（平成25年）3月16日實施時刻表訂正，所有新青森站始發的定期列車統一為E5系，本系列定期運用不再行走盛岡站-新青森站間的線路。同年9月28日實施時刻表訂正，E3系「小町號」與本系列的混編運行的定期運用終止。

今後計劃

從JR公司的正式的發表，一部分報導東北新幹線2015年度之前除「翼號」外全部換成新型車輛（E5系和E6系）行駛，伴隨而來的是本系列將全數從東北新幹線將撤退，撤退後上越新幹線到被轉用的報導進行討論。
2013年10月，J2編組成為J編組首列報廢的車輛（10月2日）。同年10月30日J3編組報廢。2014年4月開始N編組列車開始進行報廢，同年4月2日首列報廢列車N12編組半年內有8列車陸續報廢。
2013年12月6日，北陸新幹線開始時刻表試車階段，當日本系列J5編組亦有在該線試車。2015年3月14日北陸新幹線金澤延伸開業時，本系列作為「淺間號」的定期列車在東京-長野間進行運營，預計正式運營時不會前往長野以西的路段。

出口中國

2004年8月，原中華人民共和國鐵道部展開為用於中國鐵路第六次大提速、時速200公里級別的第一輪高速動車組技術引進招標，日本的川崎重工、三菱商事、三菱電機、日立製作所、伊藤忠商事、丸紅六家企業組成「日本企業聯合體」，和中國南車集團四方機車車輛股份有限公司聯合投標並成功中標，2004年10月20日，川崎重工代表「日本企業聯合體」與中國鐵道部在北京簽訂出口鐵路車輛、轉讓技術的合同，總價值93億元人民幣，訂單中首批60列時速200公里級別動車組隨後被正式定型為CRH2A。根據合同，60列當中有3列在日本完成，並完整地運往中國；另有6列以散件形式付運，由中方負責組裝；其餘51組將透過日本的技術轉移，由南車青島四方機車車輛在國內生產。
繼台灣高鐵的700T型電聯車後，這是日本新幹線第二款輸出到國外的新幹線列車。
為數24節車廂的首輛電聯車於2006年3月1日從神戶港登船，3月8日運抵中國青島市。2006年7月31日，首組中國制CRH2A完工交驗。2007年11月底，60列的CRH2A全數交付，並獲2007年度全國鐵路科學技術獎一等獎。
後來南車四方以該車為基礎，衍生了16編組版（CRH2B）、動臥版（CRH2E），以及CRH6和CRH380A等車型，其中CRH2及CRH380A車系均採用三菱/日立（或授權生產版本）CI-11型IGBT-VVVF，以及三菱或日立授權生產的三相誘導電機。