新幹線N700S系電車

新幹線N700S系電車は、東海旅客鉄道・西日本旅客鉄道および九州旅客鉄道に在籍する新幹線電車である。東海道新幹線向けの営業用新幹線車両としては第6世代JR東海によれば、東海道新幹線でも使用された[[新幹線500系電車、また西九州新幹線の初代車両である。

上記JR3社の公式報道資料等では「N700S系」ではなく単に「N700S」で呼ばれているが、便宜上、記事名を一部資料でも用いられている「N700S系」とし、以下の記述では単に「N700S」で統一することとする。

1. 概要
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老朽化したN700系の初期車の置き換えとさらなるサービス向上を目的として、2016年6月24日に確認試験車の制作が発表された。

確認試験車、量産車とも日本車輌製造・日立製作所笠戸事業所で製造されている。

JR東海とJR西日本の共同開発だった700系やN700系と異なり、300系以来となるJR東海単独での開発車両である。東海道・山陽新幹線では500系以来採用されている4両ユニット方式で、従来の4ユニット16両編成だけではなく、基本設計をそのまま用いて3ユニット12両や2ユニット8両など、山陽新幹線やJR九州管内での使用や海外輸出を意識した様々な編成を構成させることを可能とする「標準車両」を目指して制作される。N700Sの「S」は、英語で「最高の」、「究極の」などを意味する "Supreme" の頭文字から採ったものである。

JR東海所属車の編成記号は『J』編成である。JR西日本所属車も基本的な仕様は同一であり、3000番台に区分される。JR九州所属車は8000番台に区分される。

なおJR東海ではN700AとN700Sを別形式としているが、JR西日本ではN700AとN700SもN700系の1種としているJR西日本の車両案内ではN700系としか記載がないほか、JR西日本の保有車両一覧でもN700AとN700Sは区別されずN700系として記載している。

2. 東海道・山陽新幹線用の編成
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2.1. 車体
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先頭車両のデザインはN700系の「エアロ・ダブルウィング形」を進化させ、左右両サイドにエッジを立てた「デュアル・スプリーム・ウィング形」とした。これにより、トンネル突入時の騒音と走行抵抗を低減させている。また、エッジを立たせたことで最後部車両となった場合に先頭部で発生していた走行風の乱れが抑制され、これによって走行風の乱れによる動揺が発生しやすい最後部車両の乗り心地の改善が図られたほか、標識灯の開口部をN700A比で80%拡大している。前照灯は、N700系のHIDから、新幹線では初採用となるLEDを採用しており、省エネにつなげているrailf20180310}}。

車体はN700系と同じくアルミニウム合金製の中空押出型材によるダブルスキン構造を採用している。車体断面はN700Aに比べて肩部のRを小さくしてより四角に近い形状とすることで、空力特性の向上と客室空間の拡大を図っているN700S_Shinkansen_EX}}。アルミ合金の一部にはJR東海と日本車両製造、日立製作所、ハリタ金属、三協立山が共同で実証した「アルミ水平リサイクル」の仕組みを導入し、廃車解体された700系から回収したアルミ合金を再利用している。

2.2. 車内設備
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N700系のデザインスキームを踏襲しつつ、曲面を多用したデザインとしたrailf20180310}}。客室自動ドア上部の情報ディスプレイは従来のLEDタイプからLCDとなり大型化mynavi20190125}}された。また、防犯機能の強化のため、防犯カメラを従来の出入口付近に加えて客室内天井にも設置したmynavi20190125}}。客室内のスピーカーは従来の車両とは異なり天井部にはなく、両端部のLCDの横にのみ設置されているが、車内のどの位置にいても音質は均等になるよう本系列のために新たに設計された指向性スピーカーを採用している。このほか、空調吹き出し口は、700系以降の車両では窓間に設けられていたが本系列では側面の窓と一体化し、窓の上部となった。併せて、N700系にあった窓上部の個別空調吹き出し口は使用頻度が低かったことから廃止された。なお、グリーン車では、空調吹き出し口が照明も兼ねている。

グリーン車は『ゆとりある空間と個別感の演出』をコンセプトに、座席はN700系の座面後部のみが沈み込む構造から座面全体が6cm沈み込む構造に変更された完全新規設計のものとなったN700S_Shinkansen_EX}}。これに伴ってリクライニング回転中心もN700系の大腿部からくるぶしに移動しており、長時間乗車でもより疲れにくい座席となっているほか、シンクロナイズド・コンフォートシートでリクライニング時に生じていた足の位置の変動や大腿部裏の圧迫がなくなっている。これに伴い、シートピッチは従来と同じ1,160 mmでありながらも座面端部と背もたれの間隔を拡大するとともに、フットレストの設置位置を変更してフットレストの横幅をN700系比で25%、足元のスペースを15%拡大しているN700S_Shinkansen_EX}}。また、座席側面には座席ごとに荷棚と一体化した大型側面パネルを配置しているrailf20180310}}。

普通車は全座席の肘掛け部にモバイル用コンセントを設置railf20180310}}mynavi20190125}}。座席はシートと背もたれが連動して動く機構を採用した。座席表地にはJR東海とTBカワシマが共同開発した、水に濡れると柄のラインが濃く浮かび上がって濡れていることを検知できる「水濡れセンサーシート」を採用している。

その他、普通車用・グリーン車用座席ともにN700系で座面のクッションに用いていた金属バネをソファーなどで用いられる布バネに変更し、高機能化を実現しながらN700系よりも軽量な座席となっているN700S_Shinkansen_EX}}。

2.3. 走行機器
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主変換装置には発熱が少ない炭化ケイ素  製のパワー半導体を使用することで、冷却方式を走行風による自冷式として冷却用の送風機を廃止し、装置の大幅な小型軽量化を目指した。これにより、主変圧器と主変換装置を同じ車両に搭載することで、柔軟な編成組み換えを可能としている。

SiCパワー半導体の特性を生かし、主電動機は新幹線としては初めて極数が6極のものを採用して固定子のコイルを薄くし、コイルを薄くした分回転子の径を拡大した。回転子の径を拡大したことでその分回転子の長さが短縮可能となり、これによって主電動機の全長をN700A比で70mm短縮し、主電動機全体で70kgの軽量化を実現しているN700S_Shinkansen_EX}}。また、主電動機の全長短縮によって生じた余裕と従来よりも幅の薄い歯車の開発により、駆動装置の歯車をN700Aまでのはすば歯車からやまば歯車に変更し、軸受周りの構造の見直しや保守の負担軽減、騒音の減少を図っているN700S_Shinkansen_EX}}。

台車は台車枠のフレーム構造が見直され、従来の補強部材が溶接された左右対称の2つの鋼材が溶接された構造から、底板の上に折り曲げられた鋼材を被せた構造に変更し、場所によって底板の厚さを変更することで強度を確保するシンプルなフレームとなっている。これにより溶接工数を削減し、台車枠の品質向上を図っている。また、補強部材は削減されているが剛性はN700Aの台車より高くなっている。また、車体傾斜装置はN700系と同じ仕様のものを使用している。

乗り心地の向上を図るため、両先頭車とパンタグラフ搭載車、グリーン車には従来のセミアクティブ制振制御装置に代わって、新たにフルアクティブ制振制御装置が搭載された。従来他社の新幹線車両などで採用されていた、電気式アクチュエータによる電気機械式のフルアクティブ制振制御装置とは異なり、N700Sではセミアクティブ制振制御装置に小型モータと油圧ポンプを追加して推力を出す新しいタイプのフルアクティブ制振制御装置を採用しているN700S_Shinkansen_EX}}。これにより、小型モータと油圧ポンプが故障した場合でもそのままセミアクティブ制振制御装置として使用できるため冗長性が向上しており、更にモータの小型化によって消費電力も削減されているN700S_Shinkansen_EX}}。

集電装置は支持碍子の数をN700Aの3本から2本に削減し、更に基部の内部構造を見直すことで幅を狭めており、これによって碍子カバーの幅も14cm狭めているN700S_Shinkansen_EX}}。すり板はN700Aの一体型から10枚に分割されたたわみ式すり板に変更され、架線への追従性を向上させて離線やそれに伴うスパークの発生抑制を図っているN700S_Shinkansen_EX}}。

2019年8月7日の発表では、保線の測定としての「軌道状態監視システム」に加えて「トロリ線状態監視システム」と「ATC信号・軌道回路状態監視システム」も営業用車両3編成にて導入する計画である。

また、高速鉄道では初の試みとして「バッテリー自走システム」を採用。車体下部に大容量のリチウムイオンバッテリーを搭載し、不測の事態により架線からの給電が行われなくなっても、最寄り駅やトンネル等を避けた場所など、乗客の避難が容易な場所まで最低限の自力走行ができる仕組みを導入するとともに、トイレが使用できなくなる事態も回避できるようにした。

2.4. マイナーチェンジ
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2.4.1. 2021年度
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車椅子スペースは初期導入分までは11号車に2席のみ設けられた。3列シートの通路側C席2列分がこれに充てられ、通路を挟んだ横並びのD・E席の幅が他に比べてわずかに狭くなっていた。11号車には車椅子対応のトイレや多目的室が設けられ、デッキが広めな構造になっている。

2020年10月に高齢者、障害者等の移動等の円滑化の促進に関する法律省令のバリアフリー基準が改正されたことを受け、2021年度に導入するJ13編成以降では車椅子スペースが6席に増やされる。これに伴い、編成定員が300系以来標準の1,323名から1,319名に変更となる。

2.4.2. 2023年度
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JR東海では2023年度より2次車として19編成の追加投入を計画している。この2次車では、車椅子で利用する際の利便性を向上するため、窓側の車椅子スペースのコンセント位置が足元から窓下に変更され、多目的室では車窓を眺望しやすいよう窓位置が変更される。

また従来、廃車車両のアルミ部材リサイクル製品の使用は車体強度の観点から内装部品の一部に限られていたが、アルミの選別工程を確立することによって「アルミ水平リサイクル」の範囲を拡大し、車両構体の屋根の一部にも再生アルミ部材を使用することとしている。

2.5. 確認試験車の製造
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確認試験車は2018年2月に浜松工場へ順次陸送された。また、同年3月7日にはN700Sのシンボルマークが決定し、3月10日には報道公開された。そして3月20日に走行試験を開始した。この車両は試験研究用車両としても利用され、試験走行試験期間は3年間を計画としており、リチウムイオンバッテリーによる自走走行試験も同年9月に、本来の16両編成の他に8両編成に短編成化での試験走行を同年10月に実施を計画しており、更には同年6月から乗り心地向上での「次期軌道状態監視システム」開発に走行試験をする計画もある。量産車の登場後はN700系X0編成の後継の確認試験車として使用されている。J0編成の登場により、N700系X0編成が2019年2月6日付けで廃車された。2019年6月6日には360km/h走行の報道公開の試験列車が米原発京都行きとして運行され、最高試験速度362km/hを達成しているが、東海道新幹線の営業速度を変更する予定はない。

2019年7月10日には災害時の停電対応目的でのバッテリー自走  走行を報道公開している。

2.6. 投入状況
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2023年6月時点で、JR東海が40編成、JR西日本が2編成を保有している。JR東海では投入にあわせてN700系が順次廃車になっているのに対し、JR西日本では重大インシデントを受けた予備編成の確保および輸送力増強のための増備車として投入されている。

2.6.1. JR東海
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JR東海は、2019年1月に2020‐2022年度にN700S 40編成を投入する計画を発表し、この計画どおりに2020年度分として12編成を2021年3月13日のダイヤ改正時点で投入した。しかし、新型コロナウイルス感染症の流行拡大による需要低迷を受けて投入計画を修正し、完了時期を1年後ろ倒しした。計画修正により、JR東海は2021年度に13編成、2022年度に13編成を投入し、2023年3月末時点でJ編成として38編成を運用に供している。残りの2編成は2023年度に投入されることになる。

さらにJR東海は、2022年5月に安全性、安定性、快適性、環境性能などをさらに向上させたN700Sを2023‐2026年度に19編成追加投入する計画を発表した。この追加投入計画では、2023年度に新たに2編成の投入が計画されている。

この結果、JR東海では2023年度にN700S 4編成が投入される予定である。

2.6.2. JR西日本
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JR西日本では、500系・700系・N700系の後継車両にN700Sを採用する予定と報じられ、2020年度にH編成3000番台2編成が投入された。また、2023年度に新たに2編成を投入する計画が発表されている。

2.7. 編成表
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2.7.1. 編成形態
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2.7.2. 編成一覧
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JR東海所属 16両編成一覧表

JR西日本所属 16両編成一覧表

3. 西九州新幹線用の編成
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西九州新幹線においては、6両編成の8000番台5本30両が運用されている。全車普通車で、1 - 3号車が指定席車・4 - 6号車が自由席車となっており、1号車側が自由席の東海道・山陽新幹線とは逆になる。グリーン車は設定されていない。内装は指定席車が2+2列、自由席車は2+3列配置となる。西九州新幹線向けの車両の座席は住江工業製のものを採用している。

編成定員は396名で、車椅子スペースを除いた定員は391名となっている。東海道・山陽新幹線用の編成は4両ユニット方式だが、西九州新幹線用の8000番台は3両1ユニットとして2ユニットの6両編成で構成され、全車両を電動車としている。また西九州新幹線は開業時点で他の新幹線と線路が繋がっておらずドクターイエローの乗り入れが困難であるため、Y1編成とY3編成に軌道検測機器を、Y2編成に架線検測機器をそれぞれ搭載し、検測を実施している。形式番号は720番台で統一されており、700系と中間車の形式が重複する形になった。

導入に先立って、2021年12月22日には日立製作所笠戸事業所でY1編成の報道公開が行われ、2022年1月10・11日に大村車両基地へ搬入された。その後、2022年9月の開業までに合計4本が揃い、全般検査の開始を前にした2023年8月には予備車の確保のため新たに1本が増備された。

3.1. 編成表
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3.1.1. 編成形態
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3.1.2. 編成一覧
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JR九州所属 6両編成一覧表

4. 運用
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4.1. JR東海・JR西日本
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2020年7月1日に「のぞみ」1・46号「のぞみ」3・26号で営業運転を開始した。運転開始当初は運用が固定されておらず、JR東海の公式Twitterアカウントで次の日の運行予定を公表していた。

2021年3月13日のダイヤ改正以降は東海道新幹線の全列車で運用されており、東海道新幹線内をN700Sで運行する時刻表が公開されているほか、東海道新幹線完結列車の一部はJ編成のみで運用する列車もある。また、同日にはJR西日本所属のH1編成もひかり594号で営業運転を開始している。同年4月20日以降、車椅子スペースを6席設けている編成は、当日朝に運転計画がJR東海の公式サイトで公表されることになっている。

また、2021年10月からはのぞみ運用時の7号車を「S Work車両」として運用している。これは、7号車をエクスプレス予約・スマートEX専用商品とし、N700S運用の当車両利用者にビジネスサポートツールを無料で貸し出し、7号車と8号車には従来の「Shinkansen Free Wi-Fi」よりも速度を倍に、ビジネス利用を考慮し暗号化を設定した「S Wi-Fi for Biz」を導入する。更に、7・8号車間の喫煙室デッキを改造して打ち合わせ等に利用するビジネスブースを、2022年春以降一部編成に試験導入予定。

2023年3月18日のダイヤ改正で、東海道新幹線内をJ編成のみで運用する列車が増加したほか、山陽新幹線へ直通するのぞみにもJ編成のみで運用する列車が設定された。

4.2. JR九州
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8000番台は2022年9月23日に武雄温泉駅 - 長崎駅間で開業した西九州新幹線で「かもめ」として運用を開始した。通常は日中2本が運用に入り夕方からのみ3本運行に入る。1本は予備として車庫に常駐する。臨時便が走る際は予備編成も運用に入る。また、定期検査に伴う車両不足を補うために、新たな編成を2023年8月に1編成増備した。

5. 海外輸出
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5.1. 米国テキサス州
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海外では、JR東海が技術アドバイザーとなっているヒューストン - ダラス間の高速鉄道で、N700Sを一部仕様変更した導入予定車両のイメージパースが公表されている。

5.2. 台湾
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2023年3月15日、台湾高速鉄路公司は日立・東芝連合が提案したN700S台湾高速鉄道仕様車の導入を決定。700Tの後継として12両編成12本が輸出される予定。

6. 脚注
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6.1. 注釈
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6.2. 出典
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7. 外部リンク
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[3] - JR西日本の車両案内では、N700Sに関する記載はN700系のページに「一部の編成については、全ての座席にコンセントを設置しています。」という記載がされているのみである。
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