JR東日本HB-E300系気動車
また、各車には補助電源で作動するMH3125-C600N形電動空気圧縮機(CP)を搭載している。
加速度は、従来車との併結に備えてキハ40系相当の1.5km/h/sと、キハ110系とキハE200形相当の2.3km/h/sを切替えることが可能である。なお、同じハイブリッドシステムを持つキハE200形とは併結運転が出来る機能を有しており、実際に長野地区向け編成の試運転時に併結試験を行っている。
ハイブリッドシステムとコモンレール式のエンジンの採用により、キハ40系と比べて、燃料消費率10%削減、排気中の窒素酸化物(NOx)の約60%削減、駅停車中および発車中の騒音を20dB-30dB削減できるようになった。
車両が停車→発車→加速→惰行→制動→停車するまでの車両の状態は以下の通りになる。
停車中・惰行中
エンジン発電機はアイドリングストップを行い、車両の補機類とサービス用の電源は主回路用蓄電池からの電力が補助電源装置に送られて、そこからの電力が送られる。
発車時
最初は主回路用蓄電池からの電力のみでモーターを駆動させ、約25km/h程度からエンジン発電機を起動させて、主回路用蓄電池とエンジンからの電力を併用しながらモーターを駆動させる。
加速時
主回路用蓄電池とエンジンからの電力を併用しながらモーターを駆動させる。惰行中からの場合は、エンジン発電機を起動させる。また、走行負荷の状態に応じて主回路用蓄電池の充放電を行う。
制動時
エンジン発電機を停止させ、回生ブレーキによりモーターから発生した電力を主回路用蓄電池に充電する。
電気連結器を装備しているため、重連運行や他形式との連結も可能で、2015年にはキハE200形と併結した状態で営業運転が行われた。重連運行もあすなろのみである。
長野地区では2010年の「信州デスティネーションキャンペーン『未知を歩こう。信州』」に合わせ、「ふるさと」が運行を開始した。同年10月2日から信越本線・篠ノ井線・大糸線の長野駅 - 松本駅 - 南小谷駅間で運転された快速「リゾートビューふるさと」を皮切りに、2010年11月には「十日町そば祭り号」として信越本線・飯山線の長野駅 - 十日町駅間にも入線した。快速「リゾートビューふるさと」はデスティネーションキャンペーン期間中はほぼ毎日運行されていたが、終了後の2011年1月からは8月を除き土休日を中心の運行とされている。その他の臨時運用では、夏季に長野駅 - 姨捨駅間で運行される「ナイトビュー姨捨」がある。
また、秋田・青森地区では、2010年12月4日の東北新幹線新青森駅延伸開業に伴うダイヤ改正にともなって、「青池」と「あすなろ」がそれぞれ奥羽本線・五能線と津軽線・大湊線・青い森鉄道線で運行を開始した。