JR東日本キヤE991形気動車
なお、後述のような燃料電池動車に容易に改造できる構造で製造された。
車体はステンレス製で、両開き扉が片側2ヶ所設置されており、単行運転が可能な両運転台車となっている。
基本的には駅停車時や低速走行時にはエンジンを極力停止させることとし(サービス電源は蓄電池から供給)、蓄電池で発車後 25 km/h でエンジンが始動する。この時はエンジンは最高効率域での発電となり、蓄電池からの電力も併せて使用するが、長い上り坂などではエンジンを最高出力で発電させ、エンジン発電のみで走行する。ブレーキは回生・発電併用電気指令式空気ブレーキで、回生時は主電動機の発電で蓄電池を充電するが、抑速時はエンジンの排気ブレーキも使用される。その場合、主発電機をモーターとして作動させ、燃料噴射を停止して排気ブレーキを作動させたディーゼルエンジンを強制的に回すことで、走行用モーターに対する抵抗器としての役割を持たせる。
ハイブリッド気動車(キヤE991形)時代は宇都宮運転所に所属し、2007年(平成19年)3月に一旦廃車(除籍)となった。燃料電池動車への改造後(無車籍)は長野総合車両センター、蓄電池駆動車に改造された後は小山車両センターに所属し、周辺の各路線で各種試験を行った。車籍は2010年(平成22年)2月に復活した(新製車扱い)。
試験終了後は所属先の小山車両センターに長らく留置されていたが、2019年(令和元年)12月18日に廃車のため長野総合車両センターへ回送され、同年12月19日付で廃車、2020年(令和2年)2月19日に解体された。