JR西日本521系電車
JR西日本の直流電車の電装品などを共用しつつ、交流区間でも使用できるよう、制御電動車は直流電車相当の機器のみを搭載し、制御付随車に集電装置・変圧器・整流器といった交直流対応装備が搭載されるというM-Tp(pはパンタグラフのp)ユニット構成となっている。これにより、電動車は直流電車と機器の共通化が容易となり、保守上も特高圧機器と高低圧機器の混在によるトラブル防止のメリットがある。
このため、電動車だけでなく、制御付随車にも変圧器をはじめ床下に多数の機器が配置され、高圧碍子で厳重に絶縁されたパンタグラフも同車に搭載されている。このシステムはJR西日本では特急形の681系・683系で採用されたが、近郊形電車としては本系列で初めて採用された。また、耐寒耐雪装備として各車の床下機器・台車には防雪カバーが取り付けられている。
Mc車には車両制御装置と空気圧縮機を、Tpc'車には主変圧器、主整流器、集電装置を搭載する。主変圧器 (WTM27) は走行風利用自冷式を採用し、1,200 kVA の容量を備える。
主整流器は、IGBT素子を使用した自冷式PWMコンバータ WPC12-G2 である。冗長性の観点からコンバータは2台並列接続とされ、故障発生時には片群を解放することで出力制限により運転を続行できる。
車両制御装置は東芝と三菱電機が製造する、IGBT素子を使用した3レベル電圧形PWMインバータ WPC11-G2 である。
金沢地区の体質改善用にJR西日本が自社負担で新規投入したグループで、2009年10月から2010年3月にかけて10編成20両(G01 - G10編成)が近畿車輛で、2010年12月から2011年3月にかけて20編成40両(G11 - G15編成・M01 - M15編成)が川崎重工業で製造された。
G01 - G15編成が金沢総合車両所に配置され、M01 - M15編成が敦賀地域鉄道部敦賀運転センター車両管理室に配置されM編成と称されたが、M編成は2014年2月14日付けで金沢に転属し、これによって全編成がG編成となった。
このうち16編成があいの風とやま鉄道に、3編成がIRいしかわ鉄道に譲渡された。
1次車からの変更点として、2008年8月に鉄道総合技術研究所(鉄道総研)でシミュレータを用いて行われた手すりや吊り手に関するアンケートを元に改良され、吊り手は、とっさの時に強い力でしっかりと掴めるように形状と色を変更、手すりは端の角張った部分を曲線化、ロングシート袖の仕切りの大型化などが実施されている。
また、クハ520形にあるトイレ部スペースが拡大されトイレ出入口が半円状となり、扉上のLED式スクロール表示器における英語表示も駅名ローマ字だけが全角表示となるなど、細かい部分で仕様が変更されている。また、川重製造分は乗務員扉のノブの周りのくぼみがない。