2011年初，当时铁道部拟加快转换铁路经营机制，开始将设备采购、招投标的权力下放给了企业。于是神华集团也着手开始大力投资铁路业务。中国南车集团开发了适合神华集团铁路的机车车辆。南车株洲电力机车有限公司将与神华集团合作，在深度国产化的HXD1型电力机车基础上研制2种大功率交流传动电力机车，分别为9 600 kW的双节8轴电力机车（机车编号由7001起排序）、14 400 kW的三节12轴电力机车，以满足神华集团开行的2万吨煤炭大列的需求，这就是神华号电力机车。2013年1月15日，神华8轴大功率交流电力机车在朔黄铁路上线投入试运行，同年2月4日，投入使用。
神华号电力机车，创立了以动力单元为基础的模块化设计形成2(Bo-Bo)、3(Bo-Bo) 两种不同功率等级的大功率交流传动机车编组形式。该机车充分利用国内先进技术力量和资源,进一步巩固引进消化吸收和国产化的成果，提升了我国铁路大功率交流传动电力机车自主创新能力，创建了以重载货运铁路为对象的新一代大功率重载货运电力机车创新技术平台。机车符合神华集团铁路运输特点，满足了神华铁路运输对动力性能的需求，具有优越的综合技术与经济性。
神华机车因重联组合不同分为神华2(Bo-Bo)、神华3(Bo-Bo)两种机车。机车两节重联，也就是2(Bo-Bo)轴式的组合时，A、B两节车体基本相同；三节重联，轴式为 3(Bo-Bo)的时候，中部为一节不带司机室的车体，其结构和性能与另两节车体基本相似。
车体的结构是基于HXD1系列机车设计基础，同样采用整体承载结构，以便具有足够的强度和刚度并适应两万吨重载牵引的要求。神华号电力机车的3节12轴版本，其最大功率达到 14 400kW（三节），是当时世界上最大功率的电力机车，火车迷昵称其为“三节棍”。
司机室的外形，也就是车头造型设计流畅，具鲸鱼头部力量的视觉效果，车体外形设计成粗犷有力的单曲面造型，为保证司机室的防寒隔热，在司机室各主要骨架梁焊接前塞满防寒、隔热吸音材料。机车车体设计借鉴UIC、DIN、EN等国际、国外标准,并充分满足我国相关标准。将整体骨架布置成箱形网状结构,促使车体整体结构更能均匀、有效地分布和传递各种载荷。
各节车内采用中央走廊方式，走廊地板采用平整、具有防滑功能的“减震垫+铝板+橡胶地板革”的复合地板，考虑车内设备的模块化设计及其安装，车内设备安装骨架主要采用导轨式安装结构。两节机车车体连接处设有带自动闭门器的门以及连通两节车体间的连挂风挡。
两车头与中间车的车顶均装配有观察天窗，便于司乘人员对受电弓及接触网进行观察的同时也便于车内的采光需要。此外，车头与中间车的车顶设计布局因卫生间等设备的安装差异，各车顶盖有细微区别。
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