Не одно десятилетие добросовестно «трудились» на железнодорожных магистралях Советского Союза и России грузовые электровозы серии ВЛ. Для плановой замены морально и физически устаревших моделей ВЛ8-ВЛ-11 из сборочного цеха Новочеркасского электровозостроительного завода (ОАО «Трансмашхолдинг») в 2009 году вышел первый грузовой электровоз 2ЭЛ4-001. Его сборка производилась по заказу Украины и первые шесть электровозов были переданы в эксплуатацию на Донецкую железную дорогу. Впоследствии два из них с номерами 005 и 006 возвращены на НЭВЗ из-за отсутствия оплаты.
Грузопассажирский электровоз постоянного тока 2ЭЛ4 полностью идентичен серийно выпускаемому на НЭВЗе с 2008 года электровозу 2ЭС4К «Дончак», а небольшие изменения коснулись лишь кабины машиниста. В настоящее время в эксплуатации на Украине находятся четыре грузовых 2ЭЛ4. Двухсекционный электровоз серии 2ЭЛ4 служит для перевозки грузов на железнодорожных магистралях постоянного тока при ширине стандартной колеи 1520 мм. Как и все современные локомотивы, он обеспечивает работу по системе многих единиц, в частности, двумя электровозами или тремя секциями. Естественно, каждая секция выпускается с кабиной машиниста и включает все необходимое оборудование для автономной работы. С целью повышения энергоэффективности применены современные системы торможения и коллекторные тяговые двигатели постоянного тока. Они обеспечивают максимальную эксплуатационную скорость локомотива до 120 км/час.
Система управления выполнена на современной элементной базе с использованием микропроцессорных устройств (МСУД-001). Обеспечена возможность как ручного, так и автоматического управления движением. Каждая секция электровоза получила резервирование основных узлов и блоков, что существенно повысило его надежность и безопасность. Обеспечивается постоянная диагностика оборудования, а также параметров движения с выдачей информации на табло в кабине машиниста. Система автоматики регулирует степень охлаждения тяговых двигателей при изменении температуры нагрева.
В локомотиве применена современная система пожарной сигнализации, а также автоматическая система пожаротушения. Как и любой современный электровоз 2ЭЛ4 оснащен автоматической локомотивной системой безопасности магистральных локомотивов (АЛС-МУ). Она информирует машиниста не только о сигналах светофоров, но и проводит периодический контроль бдительности машиниста, выдает информацию о скорости движения, пройденном пути и фактическом времени. В локомотиве исключается возможность самопроизвольного движения, а также проводится постоянный мониторинг давления воздуха в тормозной системе. Кроме того, применены и другие устройства, повышающие безопасность движения. В целом система безопасности электровоза выполнена с учетом эксплуатации на железных дорогах Украины.
В 2ЭЛ4 улучшены условия труда локомотивной бригады за счет установки холодильника, а также современного сантехнического оборудования. Для эксплуатации на железных дорогах России и замены устаревших моделей электровозов НЭВЗ выпускает грузовые локомотивы серий 2ЭС4К и 3ЭС4К. Всего выпущено более 183 электровозов этих серий. Они находятся в эксплуатации, в основном, на Октябрьской и Северо-Кавказской железных дорогах.
