新幹線E5系・H5系電車（しんかんせんE5けい・H5けいでんしゃ）は、東日本旅客鉄道（JR東日本）・北海道旅客鉄道（JR北海道）の新幹線車両（新幹線電車）。JR東日本所有車がE5系、JR北海道所有車がH5系となっているが、両者において仕様に大きな差異はないことから、本項では一括して解説を行う。
概要 E5系は東北新幹線に於いて最高速度320km/h運転を行うために開発され、2011年3月5日から営業運転を開始した車両である。E5系の登場により、新たに最速達種別の「はやぶさ」が設定された。E2系の実質的な後継車両に位置づけられており、現在の東北新幹線の主力車両である。
運用開始時の2011年には最高速度300km/hでの運用であり、2013年からは国内の新幹線において最速となる320km/hに最高速度を引き上げた。また、グリーン車以上の設備をもつグランクラスが初めて設定された車両でもある。グランクラスは2011年にグッドデザイン賞を受賞した。
登場当初のキャッチコピーは「MADE IN DREAM.」「21世紀の夢の超特急をカタチにしたら、こうなりました。」。1編成（10両）あたりの製造コストは約45億円。2012年に鉄道友の会ブルーリボン賞を受賞している。
JR北海道は、2016年3月26日に一部開業する北海道新幹線向けの車両としてE5系をベースにした、H5系を導入した。ただし、車体中央の帯色、側面のマーク、内装がE5系と異なる。初めて系列名にHが付与されているのはJR東日本所有の車両と区別をつける為である形式にHのついたJR北海道の車両は、在来線にはH100形気動車が存在する（こちらもJR東日本のGV-E400系がベースとなっている）。。 開発の経緯 JR東日本が2000年に策定した中期経営構想「ニューフロンティア21」における「世界一の鉄道システムの構築」において、東北新幹線を最高速度360km/hで運転させることが含まれており、それに基づき2002年に社内で発足させた「新幹線高速化推進プロジェクト」において、新幹線高速試験電車「FASTECH 360」（E954形・E955形電車）を開発し、2005年から地上設備も含めた各種試験を行っていた。
その結果、環境対策やコスト対効果を考慮すると最高速度320km/hが妥当と見直され、この最高速度に対応した車両としてE5系が開発製造された。
構造 車体 車体は、アルミニウム合金による中空トラス断面のダブルスキン構造を採用した。トンネル微気圧波を低減するため、車体高をE954形 (FASTECH 360 S) と同じく3,650mmとし、車体幅は3,350mmとした。車体傾斜を考慮して、車体側面を内傾させている。
先頭車の先頭形状は、E954形8号車の「アローライン」を基にした「ダブルカスプ」形とし、トンネル微気圧波の低減を図っている。また、ノーズの長さをE954形の16mから、約15mに短縮している「JR東日本 東北新幹線に投入するE5系の車両デザイン発表」 - 交通新聞（交通新聞社） 2009年2月5日付。先端部分には連結器を収納した開閉式の連結器カバーがあり、その下部にスノープラウが装備されている。
新函館北斗方の先頭車である10号車は、他形式と併結運転を行うために電気連結器付き密着連結器と自動開閉カバーが装備されている。キャノピー状となった運転台の上部に前照灯（4連）と尾灯を備えており、前面にワイパーが2本装備されているが、その内の1本は非常用であり通常は使用されない。運転台後部から乗務員扉の間には機器室を設置したため、その間は長い通路となっている。
量産先行車であるU1編成ではN700系と同じように、両先頭車（1号車と10号車）の運転台側の乗務員扉が内開きのプラグドア、客用扉が内プラグドアとなっており、他の車両は客用扉は通常の引き戸となっていたが、量産車であるU2編成以降では客用扉の内プラグドアは廃止され、通常の引き戸となっている。
車両側面にはフルカラーLED式行先表示器が設置されている。E3系2000番台に準じており、列車種別・座席種別のほか、途中の停車駅なども表示できる。
車体の色は、未来を感じさせる先進的イメージとスピード感を表現するため、E954形「FASTECH 360 S」を基にし、上部を「常盤グリーン」、下部を「飛雲ホワイト」とし、その境目となる中央に「はやてピンク」の帯としているE954形及びE955形より明るい色調のメタリックグリーンで、かつマジョーラではない。。先頭車両（1・10号車）の両側面（1編成4カ所）には、ハヤブサをモチーフにしたロゴマークが描かれている。
H5系も基本的にE5系を踏襲しているが、帯がライラックやルピナス、ラベンダーなどを想起させる「彩香パープル」に変更されている。
また、ロゴマークは1・3・5・7・10号車の両側面（1編成10カ所）に配置され、「北海道の雄大さ」と北海道に飛来する「シロハヤブサ」をモチーフにしたJR北海道独自のデザインとなっている。
走行機器と全周幌
床下機器は台枠横梁からの吊り下げとしており、騒音対策として、車体側面の裾部分には点検ふたを兼ねたふさぎ板で車体下半分を覆う構造としている。
また、車体連結部分には全周幌と車体間ダンパーが装備されており、騒音低減と車体間の揺れの低減がなされている。全周幌はU27編成以前とU28編成以降で異なる構造が採用されている。U27編成以前では、屋根部分と側面部分に分割された片持ち支持方式が採用されている。連結時には車両の2位側に固定され、隣の車両の1位側にリンク機構で押し付ける構造である。 U28編成からは車両端に取り付けられたお互いのゴム製全周幌をつき合わせる構造に変更されている。
また、車体側面の裾部分の台車付近には、カーボンファイバー製の台車カバーを採用して軽量化を図られており「JR東日本 新幹線高速化へ量産先行車を製作」交通新聞（交通新聞社）2008年7月31日付。吸音材を使用することで騒音低減も図っている。
電源・制御機器 架線からの単相交流25kV,50Hz を主変圧器で単相交流1,500Vに降圧した上で日本鉄道サイバネティクス協議会「鉄道サイバネ・シンポジウム論文集」第47回（2010年11月）『3レベル方式による新幹線高速車両用主変換装置の開発』論文番号506。、主変換装置のコンバータで直流2,700 V- 3,000Vに整流した後、インバータで三相交流に変換して主電動機を制御するVVVFインバータ制御方式である。主回路機器はE5系、H5系とも三菱電機・東芝（→東芝インフラシステムズ）・日立製作所の3社が製作している。機器は車両情報管理装置（S-TIMS）により一元化して管理しており、ソフトウェアにミドルウェアを適用することで、信頼性の向上を図った三菱電機技報 2010年1月号 p.10、三菱電機。。
M1・M2ユニットを採用し、M1車（E515形・E525形）には主変換装置・集電装置の他に空気圧縮機や補助電源装置などの補機類が適宜搭載され、M2車（E526形）には主変圧器・主変換装置が搭載される『車両技術』通巻241号、p.4。
主変圧器 (E5系はTM212形・H5系はN-TM212形) は強制風冷式を採用し、3,130kVAの容量を備える。
主変換装置のコンバータとインバータにはIGBT素子（3,300V - 1,200A）を使用した3レベル電圧形PWM制御を採用したことにより、主電動機や主変圧器の電磁騒音、主電動機のトルクの変動を低減している。素子の冷却は、液体沸騰強制通風方式（フルオロカーボン + 電動送風機）を使用している。主変換装置筐体は同時期に製造するE6系用のCI 21形と共通化を図ったもので、線路方向に2,530 mm、枕木方向に2,286 mm、高さは650 mmで、重量は1,455 kgである。形式はE5系がCI 18形、H5系がN-CI 18形。
補助電源装置は静止型変換装置 SC215A形（E5系）またはN-SC215A形（H5系） が採用される『東洋電機技報』通巻123号、p.37。補助変圧器、定電圧交流電源用PWMインバータ、IGBT素子による直流電源用絶縁型コンバータで構成されており、主変圧器の三次巻線（単相交流400V 50Hz）を電源とする。
供給する電源としては、ヒータ等など非安定電圧でもよい負荷で使用される交流100V、コンセントやサービス機器用である無停電電源単相交流100V、制御・ブレーキ電源、蛍光灯などで使用される直流100Vの3種類がある。
主電動機はかご形三相誘導式の MT207形（E5系）またはN-MT207形（H5系） である。冷却方式は自己通風で、定格出力はE2系と同じ300kWであるが、特性を変更することで高速走行に対応させている『車両技術』通巻241号、p.28。
ブレーキ方式は、回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキを採用している。ブレーキ指令は、一旦車両情報管理装置（S-TIMS）により、回生ブレーキ力と空気ブレーキ力の演算を行ってから、編成の各車両の主変換装置・ブレーキ装置に指令が送られる、編成ブレンディング制御を行っている。なおブレーキ制御装置は信頼性向上のため2重化されており、地震発生時において停電検知装置が作動した際には、通常の非常ブレーキよりも高いブレーキ力指令（HEB）を出力するとともに、後述するセラミック噴射装置からセラジェットを噴射する。
また、H5系では、在来線との共用走行区間である青函トンネル内の連続下り勾配区間を一定速度で走行できるように抑速ブレーキを装備している『鉄道ファン』通巻651号 101頁。この抑速ブレーキの装備は、北海道新幹線への対応工事としてE5系U1～U28編成にも追加された（U29編成以降は新製時より装備）『鉄道ピクトリアル2016年10月号臨時増刊号』 61頁。
台車 台車はE2系の台車をベースに耐久性・制動性を強化したアンチヨーダンパ付きのボルスタレス台車で、住友金属工業（→新日鉄住金→日本製鉄）、日立製作所、川崎重工業（→川崎車両）が製造した。車輪の直径は860mmである。ヨーダンパは高減衰化されて高速安定性を高めており、軸箱支持装置は2枚支持板式を採用しており軸箱支持剛性を見直して走行安定性を向上させている。軸箱と台車枠の側梁の間に軸ダンパを装備しており、軸ダンパの定数を平行して取付けられている軸ばねとともに最適化を図って乗り心地を向上させている。
車軸軸受は、実績のある油浴式円筒ころ軸受 JC39A を採用しており、アルミニウム製の軸箱体は軽量化を達成しつつ、温度上昇の低減を考慮した形状とした『車両技術』通巻241号、p.27。基礎ブレーキは、キャリパー式車輪ディスクブレーキが装備されているが）動力台車と付属台車では、ブレーキ装置とブレーキライニングでメーカーが異なっており、動力台車ではブレーキ装置とブレーキライニングともにドイツのクノールブレムゼ製、付属台車ではキャリパーが三菱重工業製でブレーキライニングは曙ブレーキ製となっている。、付随台車には、さらにキャリパー式車軸ディスクブレーキを2枚装備している。作動方式は滑走再粘着制御の技術の進化と高速域からのブレーキによる熱の影響を受けにくくするため、空圧油圧変換式から空圧式に変更されている。また、ボルトの負担とディスク面の熱変形とを最小限に減らす為に、車輪のホイール部両側と車軸に装着されたブレーキディスクのボルト締結を内周締結式から中央締結式に変更して、ブレーキ力強化を図っている。
また、量産先行車には、乗り心地の向上のため、枕ばねである空気ばねの定数をギリギリまで下げて柔らかく設定し、車体と台車枠の間をトーションバーで連結して、台車の蛇行動と車体のローリングを抑制する、トーションバー式のアンチローリング装置を装着している。台車形式は、電動台車がDT209（E5系）またはN-DT209（H5系）、付随台車がTR7008（E5系）またはN-TR7008（H5系）となっており、先頭車両運転台側の付随台車のみ、レールと車輪との粘着力を高めるためのセラミック噴射装置を備えた TR7008A（E5系）またはN-TR7008A（H5系）である。
駆動装置は、より軽量化を図ったWN継手式平行カルダン方式 QD208 である。継手軽量化により小型化を図った『車両技術』通巻241号、p.23はすば歯車を用いた一段減速式で歯車比は82：31=2.65とし、収納する歯車箱はバネ下重量軽減の観点からアルミニウム合金製である。
全車両に、動揺防止制御用の加速度センサーが検知した左右方向の反対方向への力を電気指令により電気式のローラーネジ式アクチュエーターを駆動させることで発生させ、左右の振動を打ち消すフルアクティブサスペンションを搭載しており、E2系の空気式と比べて空気配管やタンクが不要となり軽量化を果たしている。
また、記録された線路データと地点情報を元に、車体傾斜制御器により車体傾斜電磁弁を作動させて車体の台車枠の間にある空気ばねの空気圧を変化させることでの空気ばねのストロークを変化させ、車体を最大1.5度傾斜させることができる空気ばねによる車体傾斜システムを搭載しており、半径4000mでの曲線区間において320km/hでの走行が可能となっている。本車のフルアクティブサスペンションには、減衰力調整式ダンパも平行して搭載されており、フルアクティブサスペンションが故障した場合はセミアクティブサスペンションとして機能することができる。
集電装置
営業最高速度の引き上げでさらなる低騒音化が求められ、編成中で使用するパンタグラフは2基中1基のみ（3, 7号車に搭載している内の進行方向に対して後位側）となったため、離線しづらい12分割すり板付き「くの字主枠」のシングルアームパンタグラフPS208形（E5系）新幹線用低騒音パンタグラフの開発 - 鉄道総合技術研究所・RRR（2015.10 Vol.72 No.10/2016年1月30日閲覧）またはN-PS208形（H5系）を装備している。
これは、E954形において、「くの字主枠」と「1本主枠」の2タイプのシングルアームパンタグラフを装備して、比較試験を行った結果採用されたものであり、同車でテストされたPS9037をベースにしている。12分割されたすり板の中にはスプリングが内蔵されていて、架線にしなやかに追従することができ、その周囲には、側面の大型遮音板のほかに、碍子側面部に小型の遮音板が設置されており、低騒音化と騒音防止が図られている。また、騒音低減のため、特高圧引通線はE2系0番台と同じく車内天井部に配置した。
車内
デザイン インテリアは「ゆとり」「やさしさ」「あなたの」をキーワードに、自然の色を基本に、暖かで落ち着いた空間にデザインされた。先頭車両の客室スペースの縮小と5号車に多機能トイレ・多目的室等のバリアフリー設備が設置されたため、1編成の定員はE2系1000番台より83名の減少、200系K編成10両編成（225形400番台・先頭車1500番台組込みの場合）より8名減少の731名→724名（荷物置場の設置により変更）となっている。普通車のシートピッチもE2系より拡大（980mm → 1,040mm）されたが、トイレ等の設備がない偶数号車（2、4、6、8号車）の定員はE2系と同じく100名→98名（荷物置場の設置により変更）であり、シートピッチの拡大が定員減の原因ではない。
また3人掛けシートの横幅拡大（A・C席：430mm→440mm、B席435mm→460mm）も行われている。
H5系も基本的にE5系を踏襲しているが、「北海道への旅の序章として、その先の旅への想いを奏でる〜Prologue of the North Experience〜 」をコンセプトに、普通車の床敷物に雪の結晶をあしらったデザインとし、同車のブラインドには縄文・アイヌ土器をあしらう等、普通車・グリーン車・グランクラスそれぞれで内装に独自のデザインを採用している。床材はロンシール工業製。なお、渡島総合振興局は車両の内装に道南スギを使用するよう要望していたが、JR北海道にトラブルがあり、十分にアピールする機会が無いまま車両が発注されたこともあり、立ち消えとなった。
設備
グリーン車、グランクラスは新函館北斗方車端の1か所に、普通車は各車両端の2か所に客用扉・デッキを設けた。
全座席に読書灯が設置されるほか、空気清浄機、フルカラーLED式表示装置、コンセントも設置される。コンセントについては、グリーン車は全座席に、普通車は窓側席のみに設置されている（2015年度増備分のU29編成からは、普通車も全ての座席に設置）。また、防犯のため、車両デッキには防犯カメラも設置される。読書灯は量産先行車のU1編成普通車(1～8号車)の座席上にも設置されているが量産車では見送られた。
トイレは2両に1箇所（奇数号車の新函館北斗方）に設置されており、洋式トイレ2箇所と男性用小便器ブース1箇所、洗面所2箇所という構成である。ただし、5号車は、洗面所が1箇所のみとなっている。
バリアフリー対策としては、5号車と9号車に車椅子対応設備（出入り口の拡張、車椅子対応座席の設置、車椅子対応トイレなど）が設置される。トイレはハンドル式電動車椅子対応とされている。さらに、5号車には多目的室も設置される。
また、外国人利用客の増加に伴い、2017年7月から2018年2月頃までにかけて順次、普通車の偶数号車の東京寄り（1番のD・E席）と9号車のグリーン車のデッキスペースに荷物置場が設置された。
H5系はE5系との共通運用を想定して座席配置など基本的な部分はE5系と共通となっているが、ドアの内側もJR北海道のコーポレートカラーである萌黄色にするなどの違いがある。また、車内照明は発光ダイオード（LED）を採用し、普通車ではE5系の2013年度以前の増備車（U28編成以前）では窓側と車両の両端の席にしかなかったコンセントをすべての座席に設置する。
なお、LED照明や普通車全席コンセント設置などは、E5系の2015年度以降の増備車（U29編成以降）にも反映されている『鉄道ピクトリアル2016年10月号臨時増刊号』 61頁。普通車車内のLED照明は、製造時期により北陸新幹線E7系・W7系と同タイプのものとH5系と同タイプのものが存在している。
グランクラス
従来のグリーン車よりも上位となるファーストクラス「スーパーグリーン車」（仮称）の導入が2008年4月に発表されていたが、2010年5月11日に正式名称がグランクラス（Gran Class）に決定したことが発表された。デザインコンセプト「特別な旅のひとときをあなたに -Exclusive Dream-」をキーワードとして客室やシートがデザインされており、シートピッチ（1,160mm → 1,300mm）や座席幅（475 mm → 520 mm）の拡大などが行われる。定員は18名（3人×6列）で10号車に設定される。
なお、量産先行車の新製時には設置されず、準備工事にとどまっていた。これはシート自体が開発中であり、最終仕様が決まったのが2010年初頭であったことによる。
性能 営業運転の最高速度は320km/hで、上り3‰での均衡速度は360km/hである。標準編成は10両とし、電動車 (M) と付随車 (T) の構成（MT比）は8:2である 起動加速度は1.71 km/h/sであるが、E3系との連結時にはE3系と性能をあわせる（起動加速度を1.6 km/h/sにする）切り替え機能を搭載する。
曲線通過時の乗り心地を向上させ、半径4,000mのカーブでも320km/hで走行できるように、空気ばねによる車体傾斜システムにより外軌側を上昇させ、車体を最大1.5度傾斜させることができる。
形式 本系列に属する各形式名とその車種は以下のとおり。編成全体は4つのユニットで構成されており、電動車（中間車）は奇数号車 (M1) と偶数号車 (M2) で1ユニットを構成し、さらに先頭および最後尾の付随車（制御車）2両をあわせて10両としている。編成記号はE5系がU編成、H5系がH編成である。なお、番台区分はE5系・H5系とも共通である。
E514形 / H514形 (Tsc) 10号車に組成される付随車（新函館北斗寄り制御車）で、電動空気圧縮機・補助電源装置などを搭載する。先頭部分にE3系・E6系・E8系との分割併合用の分割・併合装置（連結器）を備える。客室はグランクラスで、専用アテンダントの準備室を設置する。 E515形 / H515形 (M1s) 9号車に組成される電動車（中間車）で、主変換装置・空気圧縮機・蓄電池などを搭載する。客室はグリーン車で、車椅子対応便所・洗面所、車椅子対応設備、サービススペース、乗務員室（車掌室）が設置されている。客用ドアは車椅子に対応して1,230 mm開口幅（従来は975 mm）を備える。 E523形 / H523形 (T1c) 1号車に組成される付随車（東京寄り制御車）で、補助電源装置・空気圧縮機・蓄電池などを搭載する。客室は普通車で、便所・洗面所が設置されている。 E525形 / H525形 客室は普通車で、便所・洗面所が設置されている。 0番台 (M1) 3号車に組成される電動車（中間車）で、主変換装置・集電装置などを搭載する。公衆電話が設置されている。 100番台 (M1) 7号車に組成される電動車（中間車）で、主変換装置・集電装置・補助電源装置・蓄電池などを搭載する。 400番台 (M1k) 5号車に組成される電動車（中間車）で、主変換装置・補助電源装置・空気圧縮機・蓄電池などを搭載する。車椅子対応設備・多目的室・車内販売準備室・自動体外式除細動器 (AED) が設置されている。便所は車椅子対応形のほか、客用ドアは車椅子に対応して1,230 mm開口幅（従来は975 mm）を備える。 E526形 / H526形 いずれも主変圧器・主変換装置などを搭載する。客室は普通車である。 100番台 (M2) 2号車に組成。 200番台 (M2) 4号車に組成。 300番台 (M2) 6号車に組成。 400番台 (M2) 8号車に組成。
編成表
E5系（U編成）編成表 特記ない限りは2023年（令和5年）4月1日時点の情報を示す。ただし、一部編成については、2023年（令和5年）9月末時点の新製情報を基とした。座席定員については、上段は前期型、下段は後期型の定員を表している。
号車 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 形式 E523形(T1c) E526形(M2) E525形(M1) E526形(M2) E525形(M1k) E526形(M2) E525形(M1) E526形(M2) E515形(M1s) E514形(Tsc) 番台 0番台 100番台 0番台 200番台 400番台 300番台 100番台 400番台 0番台 0番台 座席 普通車 グリーン車 グランクラス定員（名） 29 100→98 85 100→98 59 100→98 85 100→98 55 18 27 98 83 98 53 98 83 98 55 18 搭載機器 APUCP,BT MTr,CI CI,CP MTr,CI CI,APUCP,BT MTr,CI CI,APUBT MTr,CI CICP,BT APUCP,BT 自重（t） 41.9 45.9 46.0 46.3 46.8 46.8 46.8 46.0 45.8 42.7 ユニット 1ユニット 2ユニット 3ユニット 4ユニット 凡例 MTr：主変圧器、CI：主変換装置、APU：補助電源装置、CP：空気圧縮機、BT：蓄電池日本鉄道車輌工業会『車両技術』第241号（2011年3月）「JR東日本 E5系新幹線電車（量産車）」p.4。 自重は量産車のもの
編成表（E5系） 編成番号E523(T1c)E526(M2)E525(M1)E526(M2)E525(M1k)E526(M2)E525(M1)E526(M2)E515(M1s)E514(Tsc)S11→U11101120140130110140111U22102220240230210240222U33103320340330310340333U44104420440430410440444U55105520540530510540555U66106620640630610640666U77107720740730710740777U88108820840830810840888U99109920940930910940999U1010110102104103101104101010U1111111112114113111114111111U1212112122124123121124121212U1313113132134133131134131313U1414114142144143141144141414U1515115152154153151154151515U1616116162164163161164161616U1717117172174173171174171717U1818118182184183181184181818U1919119192194193191194191919U2020120202204203201204202020U2121121212214213211214212121U2222122222224223221224222222U2323123232234233231234232323U2424124242244243241244242424U2525125252254253251254252525U2626126262264263261264262626U2727127272274273271274272727U2828128282284283281284282828U2929129292294293291294292929U3030130302304303301304303030U3131131312314313311314313131U3232132322324323321324323232U3333133332334333331334333333U3434134342344343341344343434U3535135352354353351354353535U3636136362364363361364363636U3737137372374373371374373737U3838138382384383381384383838U3939139392394393391394393939U4040140402404403401404404040U4141141412414413411414414141U4242142422424423421424424242U4343143432434433431434434343U4444144442444443441444444444U4545145452454453451454454545U4646146462464463461464464646U4747147472474473471474474747U4848148482484483481484484848U4949149492494493491494494949U5050150502504503501504505050U5151151512514513511514515151
H5系（H編成）編成表 特記のない限りは2023年（令和5年）4月1日時点の情報を示す。