国鉄EF81形電気機関車

開発にあたって検討された複数の案のうち、直流区間の主力機であるEF65形を基本とする案が採用された。交流電気機関車で一般的な変圧器タップ制御は行わず、EF65形の抵抗制御に交流対応機器を付加した構造で、交流区間では交流20 kVを主変圧器と主整流器で直流1,500 Vへ変換し、主抵抗器を経由して速度を制御する。従来の交流機では屋根上にあった断路器や遮断器、主ヒューズなどの特別高圧機器は室内に収容し、パンタグラフ以外の機器を屋外に露出させない構造として、塩害と氷雪から電気機器を保護している。基本番台は1両での列車牽引を前提に設計され、重連運転のための総括制御装置も正面の貫通扉も装備しない。

運転整備重量は100.8 t（軸重16.8 t）に抑えられ、EF65形に対する増加は約5 %にとどまった。開発時から1979年（昭和54年）までに156両が、1989年（平成元年）から1992年（平成4年）までにJR貨物向けの8両が、日立製作所、三菱電機・三菱重工業でそれぞれ製作された。

主電動機は国鉄新性能電気機関車で標準的なMT52系直流直巻電動機を6基搭載し、直流区間での定格出力は2,550 kW、交流区間では2,370 kWである。定格出力はEF65形と同等で、10 ‰の勾配で1,200 tの列車を牽引できるとされたが、1両で1,000 t以上の列車を牽引した実例はない。最高運転速度は110 km/h、設計最高速度は115 km/hである。区分番台として、一般仕様の基本番台（0番台、EF81 1 - 152、1968年 - 1979年新製）のほか、九州へ通じる海底の関門トンネル用の特殊仕様車である300番台（EF81 301 - 304、1973年以降に新製、無塗装ステンレス車体で「銀釜」と呼ばれた）、関門トンネル区間で使われていた老朽化したEF30形の後継として基本番台を重連総括制御対応に改造した400番台（EF81 401 - 414、1986年 - 1987年改造）、JR貨物が新造した500番台（EF81 501 - 503、1989年）および関門トンネル用の450番台（EF81 451 - 455、1991年 - 1992年新製）がある。さらにJR貨物は、最高速度100 km/hを超える運転に義務付けられた運転状況記録装置を備えない基本番台を、2012年5月から元番号に600を加算して改番した（600番台）。

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量産先行機のEF81 1は1968年に日立製作所で完成し、2004年3月31日に廃車された。300番台4両は日立製作所製で、ステンレス車体の外板にはコルゲート加工が施されている。のちにEF81 301・302は常磐線に転用され、国鉄の交直流機標準の赤13号に塗装された。

1987年（昭和62年）4月の国鉄分割民営化に際しては、JR東日本に78両、JR西日本に16両、JR九州に6両、JR貨物に56両が承継された。2016年4月1日時点では44両が現役で、JR貨物・JR東日本・JR西日本が運用していた。民営化後、JR東日本では「北斗星」「カシオペア」などの寝台特急牽引に充当されたが、2009年から2010年にかけて老朽車淘汰のためEF510形500番台15両が導入され、田端運転所のEF81形による両列車の牽引は終了した。EF81 95は「スーパーエクスプレスレインボー」の特別塗装で使用され、田端運転所のお召し列車牽引機EF81 81は2014年8月に国鉄時代のお召し塗装（赤13号〈ローズピンク〉に銀色の車体側面帯）へ塗り替えられた。JR西日本では寝台特急「トワイライトエクスプレス」「日本海」などの牽引に用いられたが、2019年時点で残っていた3両（EF81 44・113・114）も2023年3月までに解体され、同社におけるEF81形の配置は消滅した。

汎用性の高さから1990年代まで全機が使用されたが、客車列車の廃止や後継形式の導入により廃車が進み、2024年3月16日のダイヤ改正でEF81 453が除籍され、2025年3月15日のダイヤ改正をもってJR貨物の定期運用が終了した。2025年までに全車両が運用を離脱し、JR貨物に残存していた全車両も2026年3月のダイヤ改正までに除籍され、これによりEF81形式による定期運用が全て終了した。2016年時点では4両が静態保存されていた。前頭部が白馬ミニトレインパークに保存され、のちに移設されたEF81 10、東京都品川区のJR貨物中央研修センターにある非公開のEF81 63、トワイライトエクスプレス色で京都鉄道博物館に保存されているEF81 103、2015年12月から茨城県筑西市で民間により保存されているEF81 138である。

この年表は英語のみです。

• 1968The prototype (pre-production) locomotive EF81 1 is built by Hitachi and delivered in 1968; the type enters service the following year for the DC electrification of the Itoigawa-Naoetsu section of the Hokuriku Main Line.
• 1973The EF81-300 sub-class (EF81 301-304) is introduced for services through the undersea Kanmon Tunnel to Kyushu, built by Hitachi with unpainted corrugated stainless-steel bodies and nicknamed 'gingama' (silver kettle).
• 1987At the April break-up and privatisation of Japanese National Railways the class is inherited by JR East (78 locomotives), JR West (16), JR Kyushu (6) and JR Freight (56).
• 2012From May, JR Freight renumbers its EF81-0 locomotives not fitted with driving recording units (required for operation above 100 km/h) by adding 600 to the running number, creating the EF81-600 sub-class.
• 2016As of 1 April, 44 locomotives remain in service, operated by JR Freight, JR East and JR West; four members of the class are preserved (EF81 10, 63, 103 and 138).
• 2025Regular JR Freight operation of the class ends with the 15 March timetable revision; by the end of the year every unit has left service, and JR Freight's remaining locomotives are struck from the register by the March 2026 timetable revision, ending all regular EF81 operation.