引進簡史
EMU800電力動車組EMU800計畫最早於2007年5月提出316輛電力動車組採購案，包含台鐵都會區捷運化暨區域鐵路後續建設計畫（基隆－苗栗段）增購通勤電力動車組共176輛、台鐵移撥台北車站兩站台及東二正線交付台灣高鐵運營補償款，共採購112輛、台鐵內灣、六家線增備車共12輛、台鐵沙侖線增備車共16輛。此外原定以“台鐵東線購置城際及區間客車計畫”採購之54輛通勤柴油動車組，在歷經6次流標後，將其購車預算併入原先的通勤電力動車組316輛標案之中，使其增加為370輛，並於2009年開始對外公告招標。但招標過程十分不順，多次開標因無任何廠商投標或得標廠商報價過高而宣告流標、廢標。經過台鐵多次修改招標規範及提高底標價碼，之後也因應物料上漲及求能招標順利，將數量減為296輛。後來在2011年1月第10次招標時，由唯一投標廠商台灣車輛以契約總價值達新台幣154億3千9百萬元的價碼得標。
2012年6月30日台鐵派赴前往日本車輛製造監造EMU800型2列原裝車組裝進度的相關人員回報，制動機系統相關組件未使用契約中載明應使用的德國克諾爾制動（Knorr-Bremse）製品，而是使用使用日本納博特斯克（Nabtesco）製品，台鐵已行文要求日本車輛進行改正，否則將無法通過驗車認證，此舉也使得2列16輛原型車原定的2012年9月交車時程被迫延後，台鐵也已依違約處台車70萬元罰款，並將依交車延後天數進行罰款累加，直至順利完成交車為止。10月4日台鐵與台車間的契約認定爭議，由行政院公共工程委員會進行調解。
ED800車頭側面形象標誌EMU800原型車爭議歷經一年、經過多月調解後，2013年6站台鐵宣布接受行政院公共工程會的四項調解建議，包含針對日車制2列4組原型車進行檢驗、測試及驗收等交車前必要程式，制動機系統保固期限也由原本契約規定的3年，延長至4年。另外空氣壓縮機的備品數量也應增加原先的一半。而更換制動機系統所節省的9千9百多萬元經費以及未進入商業仲裁程式而省下的5百萬訴訟費用，皆應從EMU800型採購契約的總值扣除，至於交車期程延後等後續賠償問題，仍有待進一步協商。台鐵首批2列16輛原型車2013年8月下旬交車，2014年1月正式運營上路，其餘車輛於2015年5月29日全數交車完畢。同日台鐵於台灣車輛舉行296輛全數交車紀念典禮。
2015年6月9日因為日幣貶值關係，使得當初的採購EMU800型列車經費因匯差而產生餘款，台鐵宣布將再增購EMU800型列車總計6列12組48輛。增購之後將從原本的37列74組增為43列86組，與EMU500型的數量一致。增購車已於2016年8月起開始分批交車，2017年4月12日交車完畢，2017年5月23日全數投入運營。
車輛交付
EMU800型屬於台灣第二款國產化通勤電力動車組，繼第一款國產化EMU700型後的新型車種，國產化設備達總金額50%。依照經濟部工業局之軌道車輛工業發展推動計畫，針對可國產化設備，由日本供應商找尋合適的台灣供應商，培養本地供應商的設計、生產的能力，以達成符合國際標準的目標。全車依照台鐵局的需求客制，車輛各部位分別由台灣車輛和日本車輛設計而成。800型電力動車組的設備、零組件、材料等來自英國、德國、日本、台灣等各地供應商；全車體從鋼板成形、切割、彎折、焊接、設備安裝、功能測試等都在台灣完成。因為台灣缺第三方驗證認證單位，EMU800型電力動車組依循EMU700型當初採購模式，先由日本車輛打造2列4組16輛示範的原型車在日本認證核可，再由台灣車輛生產其餘35列70組280輛量產型車輛。EMU800型一共採購37列74組296輛，後續保固與教育訓練等亦由台灣車輛負責。
2013年7月30日台鐵公布EMU800型外觀及內裝相片，並表示首批2動車組16輛原型車將於同年8月下旬交車抵台，完成測試後將於隔年春節加入運營。2013年8月27日，2列4組原型車，運抵基隆港進行卸船作業，並先後由柴電機車牽引至七堵機務段進行整備作業。接著9月3日起2列4組原型車進行密集試車，於11月28日進入第三方公正單位認證階段。
2列4組的原型車原先依契約規定要在2012年9月進行交車，其餘35列70組280輛量產車，則在2013到2014年中旬分六批完成交車，但後來原型車牽涉到車輛設計變更方面的契約爭議，使得交車時程一度遙遙無期，一直到2013年6月解決契約爭議後，才開始安排後續交車事宜。原契約數量的列車在2015年5月29日全數交車完畢，2015年6月29日全數上路運營。
而EMU800型車陸續完成交車後，北、中、南部各通勤區間的區間車班次可望大幅增加，整體行車時間亦可望縮短。而莒光號運行區間也將縮短至南迴線與花東線或作為觀光列車或團體列車使用，其餘電氣化區間將以EMU800型開行之區間快車班次取代。另外有諸多性能問題的EMU400型電力動車組可能會轉為預備車輛（車齡年限未屆滿30年）或直接停用，而EMU500型電力動車組也將部分車輛移往人口密度較疏的海線、東部區間使用，車齡已屆的DR2700型柴油客車及SP/SPK系列之莒光、復興號車廂將逐步停用報廢，屆時莒光號可能只會保留FPK10400－10600自動門車廂繼續使用。
第一批2列4組的原型車，於2013年8月1日由日本車輛的豐川製造所出廠，以乙種運送的方式，每日運送兩節車廂至三河港神野東碼頭4號泊位預備裝船，並於8月12日裝船完畢，由ENGKANTO號貨輪於8月27日運抵基隆港西四碼頭進行卸載，再分別由R156與R152柴電機車牽引至七堵機務段進行整備與靜態測試，於9月3日開始進行動態測試，並調入新竹機務段。而在試車階段中曾一度因為部分車廂車輪踏面損傷，而暫停測試並回送台灣車輛進行車輪旋削。最終於11月28日，完成動態測試作業，並循TEMU2000型電力動車組模式，由第三方公正廠商進行審核及認證程式。12月10日，由台鐵通用設計推動委員會委員進行現車實勘及搭乘，12月15日通過第三方公正單位認證。12月31日邀請媒體與特定人士進行試乘，2014年1月2日起，正式上線載客運營。
第2批7列14組的首批量產車，原依約要在2013年7月交車，但受到先前原型車契約爭議影響，車輛組裝進度及交車時程皆大幅延後。2013年11月18日，其中前3列6組量產車，已由台灣車輛廠內回送至新竹貨運站（北新竹車站旁）集中停放。12月3日起首批量產車分別交由4個機務段，進行動態運轉測試。2014年1月12日起投入部分編組投入運營；至2014年2月10日止皆已運營上路。而後續出廠的列車都以相同模式進行相關的靜態與動態運轉測試，並且陸續投入運營。2015年5月29日最後一編組完成交車，並於2015年6月29日上路載客。EMU800型列原契約中的37列74組列車，已全數上路。
而後續本型車以當初採購預算的匯差，所產生的結餘款再增購6列12組，皆由台灣車輛負責生產製造。2016年8月19日開始分批進行交車並進行各項測試，2017年4月12日最後一編組交車完畢，並已於2017年5月23日全數運營上路。
規格與構造
車體
EMU800型在外觀上有所創新，與台鐵現有任何一款通勤電力動車組設計皆不同，首先在車頭端面採用與TEMU1000型類似的流線型設計，為台鐵首次將流線型車頭端面設計運用在通勤電力動車組中。而在車身塗裝部分，車側以不銹鋼車體的銀灰色係為基底，於車身中段搭配藍、黃色線條，頂端亦有黃色帶，車頭端面則采半橢圓狀的藍色塗裝，並將車側頂端的黃色帶延伸至車頭，沿著半橢圓狀邊緣弧形下收，呈現近似弦月或微笑的造型，而此設計也使台鐵員工及鐵道迷稱其為“微笑號”，車頭側面也繪有“800”的專屬標誌，其將數字與人騎腳踏車的圖案相結合，00兩數字也象徵為腳踏車輪。
EMU800型采逼近車輛限界方式來設計，車體部分使用不銹鋼材質，與EMU700相同採用日本車輛模組化工法組合。車頭端面部分因高強度的不銹鋼難以曲面加工，則使用表面金屬漆塗裝之耐候鋼材質。但因為兩者材質表面反光特性不同，所以車頭端面與車體接面處會因為天候、陽光角度及觀看位置而有不同的色澤呈現。
車頭端面的頭、尾燈、車頭列車資訊顯示屏（DD）、擋風玻璃與連結器罩總成配置與TEMU2000型極為類似，不過擋風玻璃較TEMU2000型為大，頭、尾燈亦采獨立燈罩設計，駕駛室側窗則與EMU700型相同，並設定駕駛員專用門。車廂連結處也加裝類似台北捷運381型電力動車組的防墜擋板，並採用單片式風擋。而車側各車廂客室窗戶配置原則上延續EMU700型，不過2~7車靠近車廂連結處的車窗，因座位配置因素，改設定較為靠近車廂連結處。另外，3、6車受電弓及廁所霧化車窗，設定於靠4、5車車廂連結處。
至於EMU800型後續增購的6列12輛編組，車體外觀大致上仍延續先前編組之特色，不過將車頭端面的黃、藍色部分塗裝對調，另外車身中段線條也將黃、藍色部分比例由1：1調整為3：1，頂端黃色帶下方亦新增一條藍色帶，以凸顯與先前編組製造年份之差異。
客室設備
車廂客室設備EMU800型每列車設計最高可載運1262名旅客，包含352個座位及910個立位。車廂內裝設計原則上延續EMU700型的規格配置，車門口上方裝設環狀握桿及拉環，2到7車並恢復設定EMU400－600型採用的中央立柱，車門兩側的玻璃防搶隔板亦改採圓弧狀設計，以提供立位乘客更多抓握空間，車內比照EMU700型於車門上方裝設列車到站資訊顯示幕（SI），顯示幕尺寸加大，除可顯示延續EMU700型的當前列車位置與前方停靠車站資訊外，亦能顯示車廂編號及列車車種、車次、經由線別、終點站、沿途停靠站等列車資訊。另外也設有車門開門狀態指示燈，以指示開門方向，而各車廂第1、2車門與第2、3車門間中段的天花板，各設定2台旅客資訊顯示屏（VPIS），繼EMU600型電力動車組改造之後，EMU800型是台鐵第三款使用相同概念設計的列車，可顯示列車設施概況、乘車及旅客服務等資訊，並輔助列車到站資訊顯示幕顯示車門開啟方向、停靠站及轉乘等資訊。另外EMU800型也有設定緊急對講機，方便旅客於緊急情況時，能與列車乘務員即時取得聯繫。
座椅則採用人體工學絨布座椅，並加高椅背及強化絨布柔軟度，以提升旅客乘坐舒適度，博愛座比例亦提升至全車座位的25%，並在博愛座椅區域的地板采防滑設計，並以黃色區域標示，其上拉環亦同步改成黃色，座椅旁也加設扶手，除方便有需求旅客快速辨識外，並同時提升乘坐安全。座椅排列方式方面，1、8車因增設腳踏車置放區，改為類似EMU500、600型的一字型設計，且座位數僅16位（包含8張摺疊椅及8張博愛座位），2到7車則全面採取非字型設計（EMU700型在靠近車廂連結處為一字型），但座位數也較EMU700型為少，而每個座椅在其行李架上方亦有設定座號標示。
EMU800型在第1、3、6、8車設定廁所，其中1、8車在靠近2、7車的車廂端處設定多功能廁所（含摺疊式嬰兒更換尿布床及緊急對講機），另外該車廂也打造成腳踏車及博愛專用區域，靠近駕駛室端的第1、2車門之間，設定8張（單側4張）摺疊座椅及4組（單側2組）腳踏車置放架，若摺疊座椅全數收起，可供放置4台（每列車最多可置放8台）腳踏車，而第3、4車門之間，則設定8張（單側4張）博愛座椅以及輪椅停放區。
至於EMU800型後續增購的6列12輛編組，除1、8車的座椅配置延續先前編組設計外，2~7車的座椅配置全數改為一字型，以增加搭乘人數並提升載運量；同時也首度將博愛座更名為優先席，並增加“內部器官障礙者”圖示，以強調能給予於身體外觀上無法分辨，而體弱或有需要之旅客使用，使其適用範圍更加廣泛。
列車資訊顯示屏與廣播系統
列車資訊顯示屏與廣播系統EMU800型延續前代EMU700型電力動車組配置，在列車的車頭端面、車廂側面以及車內車門上分別裝設車頭終點顯示屏（Destination Sign，簡稱DD）、車側終點顯示屏（Destination Indicator，簡稱DI）、車內到站顯示屏（Station indicator，簡稱SI）發光二極體（LED）顯示幕。EMU800型則在車廂內新增液晶顯示屏（LCD）（通稱為旅客資訊顯示屏〔Visual Passenger Information System，VPIS〕），螢幕顯示廣告播放或政令宣導以及可顯示列車沿途停靠站、列車到站提示、列車到站開門方向提示、旅客轉乘資訊。此外，列車的廣播採用自動廣播系統，以語音播放國語、閩南語、客家語、英語（英文部分的Station已被取消）等到站資訊，並且增加轉乘車站資訊。
機電設備
列車機電設備EMU800型的機電系統為日本東芝製造，其動力車牽引逆變器（C/I；即主控制裝置與整流器）採用絕緣柵雙極電晶體（IGBT）變頻器（VVVF）控制元件之脈衝寬度調變（PWN）進行控制，採用SEA-431型220kW鼠籠式三相異步電動機，每輛電動機車皆裝有4組電動機，總計單組最大出力可達1,760kW（1列2組則為3,520kw），因此運營最高速率可達130km/hr，設計速率則為140km/hr。而列車電力則是經由列車主變壓器降壓後，共區分兩組電路，一組提供給牽引逆變器，再藉由牽引電動機輸出，作為列車主要動力來源，另一組則藉由輔助模組提供給兩組靜態式變流器（SIV），作為列車車內照明、空調、旅客資訊系統等設備的電力來源。因為與TEMU2000型引進時間接近，因此機電設備與TEMU2000型共通，不過兩者阻力有所差異。另外EMU800型車的受電弓採用英國Brecknell Willis所製造的單臂式受電弓，與EMU100－400型電力動車組類似，不過其受電弓舟形式則是略有不同，雖然真空斷路器（VCB）仍是台鐵新型電力動車組標準形式，但高壓組件的配置方式仍異於標準型式。
轉向架與制動
EMU800型之轉向架為四輪無搖枕式，一次懸吊為雪弗龍型（Chevron）、圓錐型橡膠彈簧，二次懸吊則為空氣彈簧及緊急橡膠彈簧，並裝設抗蛇行動減震器（Yaw Damper），以提升高速運行時的行車穩定度。而轉向架結構經過強化，可使用鋼索及吊勾將其安全吊起或於地面進行拖拉，而不損傷轉向架本體。動力車（生產編號均以EM開頭）使用ND-741M型動力轉向架，無動力車（駕駛拖車，生產編號均以“ED”開頭）以及電源拖車（生產編號均以“EP”開頭）採用ND-741無動力轉向架。
列車轉向架與制動EMU800型制動機系統採用日本納博特斯克（Nabtesco）製造的HRA形電傳操縱空氣制動（EM車為踏面型，EP、ED車為碟型），並搭配燒結式（粉末冶金）閘瓦及剎車片，可提供列車較強的制動能力，制動時亦無異味，並具備踏面清掃功能。另外，EMU800型也與前代EMU700型一樣具備電力回生電氣制動，並具備電氣制動優先功能。司機員透過司軔閥對列車進行制動時，會先行啟動電氣制動，待列車速率降低到電氣制動軔力逐漸下降時，才會輔以閘瓦空氣制動使列車持續減速至停止，以降低制動機踏面對車輪之磨耗，而空氣壓縮機則採用與EMU700型相同的新一代低噪音螺旋式空氣壓縮機。由於燒結合金乃以金屬為主體之材質，因此低速緊軔時會產生尖銳的摩擦音（同時期的TEMU2000型亦同），為改善此缺點將列車牽引系統的控制邏輯加以修正，使電氣制動可作用至1km/hr以下，以儘可能減少摩擦剎車帶來的噪音。
保全裝置
EMU800型的鐵路安全裝置採用台鐵自2006年開始啟用的龐巴迪制的列車自動保護系統（ATP），相當於歐洲鐵路交通管理系統等級一規範。
形式說明與編組方式
編組體系
列車編組EMU800型與EMU700、TEMU1000、TEMU2000型相同，一組動力單元由兩輛動力車與兩輛拖車所組成，一組列車由兩個動力單元所組合，即以兩組八輛列車為一個完整的列車編組方式，動拖比為4M4T。不過為了避免干擾到列車自動保護系統的運作，配置方式改為與TEMU1000、2000型相同的駕駛拖車ED800型、電動機車EMA800型、電源動力車EP800型以及電動機車EMB800型的編組方式。而為了區分電動機車的形式，避免編組上所造成的混亂，沿用TEMU2000型在EM後方增加A、B作區隔，使四車編組中的車號一致，另外電源動力車的受電弓、電氣室及廁所設在靠近電動機車EMB800型的車廂連結處。
ED800型
駕駛拖車，設有車長座位、腳踏車架、無障礙設施及多功能廁所。座位：16人，立位：114人。
EMA、B800型
電動機車。為了區分電動機車的形式，避免編組上所造成的混亂，故在EM後方增加A、B作區隔，使四車編組中的車號一致。其車底均設有主控制裝置、整流器以及靜態式變流器。座位：56人，立位：113人。
EP800型
電源動力車，受電弓設定在車頂，並設有主變壓器以及真空斷路器，設有廁所。座位：48人，立位：115人。
| EMU800 ←（逆行）屏東、高雄方向 基隆、花蓮（順行）方向→ | ||||||||||||
| 車廂編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
| 受電弓 | > | < | ||||||||||
| 形式 | 45ED800 (Tc) | 50EMA800 (M1) | 50EP800 (T) | 50EMB800 (M2) | 50EMB800 (M2) | 50EP800 (T) | 50EMA800 (M1) | 45ED800 (Tc) | ||||
| 其他設備 | 長,, | WC | WC | 長,, | ||||||||
| 安裝機器 | CP | VVVF,Rc,SIV | Mtr,VCB | VVVF,Rc,SIV | VVVF,Rc,SIV | Mtr,VCB | VVVF,Rc,SIV | CP | ||||
| 載客量 | 130人 | 169人 | 163人 | 169人 | 169人 | 163人 | 169人 | 130人 | ||||
範例
•VVVF：主控制裝置（牽引整流器（C/I）；VVVF變頻器）
•Rc：整流器
•Mtr：主變壓器
•VCB：真空斷路器
•SIV：靜態式變流器
•CP：空氣壓縮機
•長：車長座位
•WC：廁所
•：無障礙設施（輪椅停放區及廁所）
•：腳踏車架（摺疊式座椅） [8]
編組方式
| 編組 | ← 屏東、高雄、台中、新竹 方向 台北、七堵、基隆、宜蘭、蘇澳 方向→ | |||||||
| ED800 | EMA800 | EP800 | EMB800 | EMB800 | EP800 | EMA800 | ED800 | |
| 1 | 801 | 801 | 801 | 801 | 802 | 802 | 802 | 802 |
| ： | ： | ： | ： | ： | ： | ： | ： | ： |
| 37 | 873 | 873 | 873 | 873 | 874 | 874 | 874 | 874 |
| 38 | 881 | 881 | 881 | 881 | 882 | 882 | 882 | 882 |
| ： | ： | ： | ： | ： | ： | ： | ： | ： |
| 43 | 891 | 891 | 891 | 891 | 892 | 892 | 892 | 892 |
運用方式
EMU800型電力動車組分別隸屬於新竹機務段以及嘉義機務段。為縱貫線 (北段)、山線、成追線區間車之主力車種，部分班次行駛海岸線 (台鐵)、宜蘭線區間車與區間快車等通勤班次。自2017年9月6日起本型車配置如下：
•新竹機務段：EMU801+802~835+836、EMU881+882~891+892，共24列48組
•運行範圍：北迴線（連假加班車）、宜蘭線、縱貫線北段、山線、海線、成追線、縱貫線南段（區間快班次）
•嘉義機務段：EMU837+838~873+874，共19列38組
•運行範圍：主要行駛于山線銅鑼以南、成追線、海線通霄以南、縱貫線南段、屏東線潮州以北
車身彩繪
•EMU801+EMU802觀光局彩繪（已卸除）
•EMU865+EMU866喔熊彩繪（已卸除）
•EMU873+EMU874車廂內部彩繪（已卸除）
•EMU829+EMU830日本JR四國鐵道彩繪
EMU800型JR四國彩繪車