La est un type de rame automotrice, bicourante, exploitée par la compagnie West Japan Railway Company (JR West).
la numérotation suit une logique .Le 6 désigne un matériel bi-courant, le 8 un matériel Limited Express/Intercités , le 1 indique la 1eme génération des "680" (uniquement les chiffres impairs sont utilisés) Aperçu Avant les années 1990,les trains express « Raichō» et « Super Raichō » reliaient les régions du Keihanshin et de Hokuriku, et étaient jusqu'alors, exploités exclusivement par la série 485. Cependant, avec le développement du réseau autoroutier, et l'amélioration des temps de parcours en voiture, cette série 681 a été fabriquée afin de réduire les temps de trajet et d'offrir un service de meilleure qualité. Le premier prototype est apparu en .
Au moment de son introduction, les séries 485 circulaient déjà à sur la ligne Kosei et dans le tunnel Hokuriku, qui ne disposent pas de passages à niveau, avec "l'approbation spéciale de la clause de 600 mètres" . Cependant, la série 681 a été conçue avec des performances de freinage améliorées, visant un fonctionnement à même dans les sections avec passages à niveau. De plus, elle est conçue pour pouvoir fonctionner à sur la ligne Kosei et dans le tunnel Hokuriku, qui ne disposent pas de passages à niveau「JR西日本681系特急電車」-『鉄道ピクトリアル』1992年10月号、PP.51-61「JR西日本681系特急形交直流電車」-『車両技術』1992年10月号、PP.14-15、日本鉄道車輌工業会. Bien que l'exploitation à sur cette section n'ait pas encore été réalisée, l'exploitation commerciale à des vitesses supérieures à a commencé sur la ligne Hokuhoku, où cette série a été introduite en 1997, et finalement l'exploitation à a été réalisée .
La conception intérieure et extérieure des prototypes et des voitures de production a été réalisée par Kenji Minai, qui était à l'époque un membre clé du département de design de Kinki Sharyo第23回国際鉄道模型コンベンションステージイベント - 国際鉄道模型コンベンションOFFICAL WEBSITE（2024年10月13日閲覧）.
Le concept de développement de ce modèle était axé sur la fourniture d'un service qui encouragerait les utilisateurs de voitures privées sur l'autoroute Hokuriku à utiliser les nouveaux trains express. Lors de la conception de l'intérieur de la Green Car, l'entreprise était particulièrement consciente de « permettre aux passagers fortunés de conduire des Mercedes Benz sur l'autoroute », et la conception de la Green Car visait à améliorer considérablement le confort, depuis des sièges plus larges jusqu'à l'introduction de téléviseurs.
La série pour la JR West a été fabriquée par Kawasaki Heavy Industries, Kinki Sharyo et Hitachi . Le matériel roulant de la compagnie Hokuriku Express a été fabriqué par Kawasaki Heavy Industries, avec une partie du matériel roulant sous-traitée à Kinki Sharyo et Niigata Iron Works大熊孝夫（北越急行代表取締役社長）「北越急行681系・683系雪国を駆け抜ける「スノーラビット」」-『鉄道ファン』2009年5月号、P.49. Les deux sociétés ont construit un total de 102 voitures, et les productions ultérieures ont été transférés à la série 683, qui a été conçue pour réduire les coûts de production et améliorer les performances. La plupart des rames de la série 681 a été transférée au service Shirasagi, lorsque l' extension du Hokuriku Shinkansen jusqu'à Kanazawa a ouvert le .
Rame de pré-production Neuf voitures prototypes ont été fabriquées avant la production en série en 1992. Afin d'assurer le même niveau de capacité de transport que la précédente série 485, un train direct de neuf voitures a été choisi avec la voiture verte (avec le nez aérodynamique) positionnée dans la formation du côté de Toyama .
L'une des différences visible avec les modèles de série est la fenêtre latérale de la cabine de conduite, qui est une fenêtre triangulaire. Sur les modèles de série il s'agit d'un triangle tronqué.La plupart des caractéristiques techniques sont similaires ainsi que l'aménagement intérieur. Seuls les moteurs étaient de a l'unité, alors que des moteurs de seront utilisés par les modèles de série.
La formation à 3 caisses (1M2T) a 4 moteurs de soit La formation 6 caisses (2M4T) a 8 moteurs de soit La formation 9 caisses originelle (3M6T) a 12 moteurs de soit
Description Les paragraphes ci-dessous reprennent les données pour les modèles de série. Cela correspond a 93 caisses sur le total de 102 produites. 75 caisses sont des séries 683-0 pour la JR West, et 18 caisses sont des séries 681-2000 pour Hokuetsu Express (de nos jours racheté par la JR West). Extérieure La carrosserie est en acier ordinaire, avec de l'acier laminé hautement résistant aux intempéries, utilisé uniquement là où la résistance est nécessaire, pour réduire le poids, et de l'acier inoxydable utilisé pour les panneaux de toit et du plancher pour éviter la corrosion薗浦好隆（JR西日本車両部）「681系量産車」-『鉄道ファン』1995年7月号、P.107. La cabine sur une extrémité est de type "non traversant", sans interconnexion, l'extrémité avant étant profilée. L'attelage est également rétractable, ce qui permet de transformer la jupe avant en une seule pièce, donnant au train une impression de vitesse. Le nez possède 5 feux, 3 blanc dont celui central au dessus du pare brise, et 2 pour les feux rouges situés plus bas. Les vitres latérales sont larges permettant plus de luminosité à l'interieur. La longueur de la voiture est de 21 160/20 (voiture de tête/voiture centrale), la largeur des caisses est de et la hauteur est de 松岡成康（JR西日本）「681系特急形交直流電車」-『鉄道ファン』1992年10月号、P.54. La hauteur du plancher est de , soit de moins que la série 485, afin de réduire la différence avec la plate-forme du quai. Le modèle possède un centre de gravité bas, ce qui permet une conduite stable à grande vitesse et une meilleure performance dans les virages. Ses performances dans les virages sont supérieures de à la vitesse standard dans un rayon inférieur à , de à la vitesse standard dans un rayon de à et de à la vitesse standard dans un rayon de ou plus「北陸本線130km/h化への取組み」-『日本鉄道施設協会誌』1995年9月号、P.70、日本鉄道施設協会.
Certaines portes (au minimum 1 par rame) sont plus larges pour permettre l'embarquement de fauteuils roulants , les emplacements UFR etant situés a proximité.
Les affichages (girouettes) du type de train/service et celle de la destination, sont de type papier sur rouleau pour l'affichage du type de train et de type LED pour l'affichage de la destination, qui sont standard depuis la série 221 .
Intérieure Le nombre de toilettes et de salles d'eau a été porté à deux dans trois des voitures (dans les remorques de la formation). L'une des toilettes de la formation est accessible UFR (voiture 6 ou Saha 680-201). Une salle de conducteur (contrôleur) est située à l'extrémité de la voiture adjacente la voiture 7 (MoHa 681-201).Un écran plasma est installé aux deux extrémités de l'habitacle (remplacé ultérieurement par un écran LED similaire à celui de la série 683 0).Les sièges des voitures standard sont disposés en 2 + 2. Ils sont inclinables, pivotants, et équipés de tablettes intégrées aux accoudoirs et au dossier. L'espacement des sièges est de , et la moquette est rose saumon pour les voitures impaires et gris-bleu pour les voitures paires.
Les sièges de la Green Car (1ere classe) sont disposés en 2+1, avec des sièges inclinables, pivotants, avec un espacement des sièges de et équipés de tablettes avec accoudoirs et repose-pieds intégrés. Le plafond de l'habitacle est à différentes hauteurs entre le centre et les côtés, et un éclairage indirect est assuré dans les zones en gradins .
L'équipement de climatisation de la green car est essentiellement un type WAU704 centralisé. La capacité de refroidissement est de kcal /h par véhicule . Le système de climatisation des voitures ordinaires est un WAU302 équipé d'un compresseur et d' un évaporateur séparés afin d'abaisser le centre de gravité . Chaque cabine est équipée de deux unités. La capacité de refroidissement est de kcal /h.
Caractéristiques techniques vignette|droite|Son de la Série 681 depuis l'intérieur d'une motrice. En raison des progrès technologiques tels que la miniaturisation des équipements électroniques, les trains ont été repensés en organisation des caisses par triplés, une unité (M-Tp) plus des remorques "pures" sans équipement lié à l'énergie, permettant une plus grande liberté de composition de la formation. Cela facilite le partage d'équipements entre les motrices M et les remorques T, et garantit les performances d'adhérence en concentrant les charges lourdes très bas, tout le long de la formation薗浦好隆（JR西日本車両部）「681系量産車」-『鉄道ファン』1995年7月号、P.108. La motrice M abrite l'onduleur VVVF, la remorque Tp abrite l'équipement CA et le pantographe, le transformateur et le redresseur, et la remorque T abrite l'équipement auxiliaire tel que le compresseur d'air et le SIV. Les voitures Tp sont équipées d'équipements CA/CC, ce qui présente l'avantage d'éviter les problèmes de maintenance causés par le mélange d'équipements haute tension et basse tension Concept créé quelques années plus tôt au sein de la JNR, sur les matériels bi-courants crées durant les années 80 (Série 415/717 etc...).
Le transformateur principal est le modèle WTM26 à refroidissement par air forcé製品紹介：車両システム・推進制御システム／主変圧器 - ウェイバックマシン（2004年1月7日アーカイブ分） - 三菱電機車両システム（2025年5月16日閲覧）. Pour améliorer les performances de fonctionnement à des vitesses supérieures à , la capacité nominale a été augmentée à par rapport au prototype précédent .Le redresseur principal est un convertisseur à thyristors à commande de phase de type WRS103, et l'onduleur VVVF est un onduleur PWM de type WPC6 utilisant des éléments à thyristors GTO . Le système de commande 1C1M, dans lequel un onduleur commande un moteur asynchrone triphasé à cage d'écureuil, est utilisé. À l'instar de la série 223-0, achevée à la même époque. Quatre groupes d'onduleurs sont regroupés dans un seul boîtier par vioiture afin de faciliter la maintenance et l'inspection, et d'améliorer l'opérabilité .
L'unité d'alimentation auxiliaire sera un onduleur statique WSC33 (capacité nominale ) composé d' un double hacheur GTO + onduleur 3 niveaux IGBT薗浦好隆（JR西日本車両部）「681系量産車」-『鉄道ファン』1995年7月号、P.109. Le compresseur d'air sera un type WMH3096-WTC1500, un compresseur à deux étages, alternatif, simple effet, horizontalement opposé, à quatre cylindres.
Le pantographe est de type en losange à cadre inférieur de type croisé de type WPS27C Les pantographes en losange sont de 2 type en Asie. le modèle rhomboïdal dont la structure est fixée a même le toit du train (nommé type G en France, utilisé jusque dans les années 60), et celui à "cadre inférieur de type croisé " ou le pantographe est fixé sur un cadre en acier,lui même fixé sur le toit.Il est de plus petite dimension et la structure en losange(les montants) se croise a mi hauteur., le même que le prototype précédent, mais sa position de montage a été légèrement modifiée.
Les moteurs principaux sont des asynchrones triphasés à cage d'écureuil de type WMT103 d'une capacité nominale horaire de , avec une capacité augmentée pour améliorer les performances à haute vitesse.
La structure de base du bogie est la même que celle du prototype, mais le dispositif de traction a été modifié pour un type à simple bras (type Z-link) .Les bogies sont des types WDT300 (bogie moteur) et WTR300 (porteur) sans traversin, avec un diamètre de roue de et un empattement de . Le support de boîte d'essieu est de type poutre, une première pour la JR West, et est également équipé d'un amortisseur de lacet. Le rapport de démultiplication est de 5,22 . Le système de freinage de base du bogie porteur (WTR300) a été modifié pour un essieu avec deux freins à disque, couplés à un frein à bande de roulement afin de s'adapter à la vitesse accrue .
Les bogies sont bimoteurs ce qui fait qu'avec l'organisation MT les rames ont différentes puissances. Les formations à 3 caisses (1M2T) ont 4 moteurs de soit Les formations à 5/6 caisses (2M3T/2M4T) ont 8 moteurs de soit Essais En 1992 des essais à et ont été effectués .Les sections a 160 sont la ligne Kosei et le tunnel Hokuriku (pas de passages à niveau) et la section a 140 les autres lignes.