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Soleil levant des hybrides
Des banderoles de deux mètres de haut à l'extérieur de l'usine tentaculaire de Toyota Motor à Tsutsumi, au Japon, crient Hybrid, le mot arborant une image de la terre. À l'intérieur, sous des panneaux indiquant Yoi shina, yoi kangae (Bonne réflexion, bons produits), des monteurs en veste bleue et gants blancs fabriquent chaque jour environ 400 nouvelles berlines hybrides Prius de Toyota.
Mis à part la signalisation, il ressemble beaucoup à n'importe quel autre sol d'usine automobile - et c'est ce qui est remarquable. La Prius, qui utilise à la fois un moteur à essence et un moteur électrique pour la propulsion, parcourt en moyenne 55 milles au gallon, soit environ le double du kilométrage d'une voiture à essence comparable. De plus, le dernier modèle qui sort de l'usine de Tsutsumi ne sacrifie ni la puissance ni le confort et ne se vend qu'environ 1 000 $ de plus qu'un modèle de base de la berline intermédiaire de Toyota, la Camry.
Et la Prius n'est qu'un aperçu des plans ambitieux de Toyota pour la nouvelle technologie hybride. D'ici la fin de cette année, le constructeur automobile envisage de vendre un véhicule utilitaire sport de luxe utilisant la technologie hybride Lexus aux États-Unis. D'ici une décennie, affirment les dirigeants de Toyota, la combinaison gaz-électrique pourrait être proposée dans toutes les catégories de véhicules vendus par le constructeur automobile, des sous-compactes aux camionnettes lourdes. Lorsque les VUS de Toyota arriveront sur le marché et que les gens verront ce qu'un véhicule électrique hybride vraiment puissant peut faire, je pense que cela va secouer quelques cages, a déclaré l'ancien président de General Motors, Robert Stempel, qui préside Rochester Hills, développeur technologique basé à MI Energy Conversion. Dispositifs.
Venir propre
Conduisez au-delà du groupe d'usines automobiles autour de Tsutsumi et de la ville voisine de Toyota et dans les collines au nord de Nagoya, et vous trouverez une autre usine Toyota, celle-ci dépourvue de bannières. Dans cette usine, appelée Hirose, Toyota a réalisé quelque chose d'extraordinaire pour un constructeur automobile : elle a construit des installations dédiées à la fabrication de puces semi-conductrices à la pointe de la technologie. La plupart des constructeurs automobiles se contentent d'acheter des produits électroniques standard ou de confier la fabrication de produits électroniques à des fournisseurs. Toyota fait tout en interne. Ses usines de puces de haute technologie produisent les contrôleurs de puissance qui constituent le cœur du véhicule hybride, faisant de Hirose la pièce maîtresse d'un investissement hybride que certains analystes évaluent à 1 milliard de dollars.
L'usine Hirose est interdite aux journalistes, mais l'histoire du programme de Toyota en est une que son architecte - Takehisa Yaegashi, l'ingénieur sans prétention vénéré au sein de Toyota en tant que père de l'hybride - est impatient de raconter. En buvant du café noir dans une salle de réunion quelconque des bureaux de Toyota à Tokyo, Yaegashi retrace les origines de la stratégie hybride de Toyota au début des années 1970, lorsque le Congrès américain a fixé les premières limites nationales sur les émissions d'échappement.
Vision à haute puissance : Takehisa Yaegashi, le père de l'hybride chez Toyota, affirme que l'entreprise a une longueur d'avance technologique de six ans.
En 1971, Yaegashi était un ingénieur en mécanique de 28 ans, sorti de l'université d'Hokkaido depuis deux ans, lorsque Toyota l'a affecté à son nouveau projet de moteur propre. Au cours des 20 années suivantes, il a tout conçu, des convertisseurs catalytiques de nettoyage des gaz d'échappement aux systèmes de contrôle des moteurs à réduction d'émissions. Tout cela a contribué à faire de la flotte de voitures de Toyota l'une des plus propres vendues aux États-Unis. (Les voitures de la flotte américaine 2003 de Toyota obtiennent en moyenne 32,3 milles par gallon d'essence, 3,6 milles de plus que les voitures de GM. Les VUS et les camionnettes de Toyota, cependant, obtiennent une moyenne de 21,9 milles au gallon, seulement huit dixièmes d'un mille mieux que GM.)
Mais Toyota ne s'est pas arrêté aux convertisseurs catalytiques innovants. Au début des années 90, alors même que Toyota suivait l'exemple des constructeurs automobiles américains en fabriquant des VUS populaires mais énergivores, les dirigeants de Toyota se préparaient à redoubler d'efforts pour nettoyer l'automobile et la rendre plus économe en carburant. Nous avons vu deux choses se produire en même temps : une demande pour un air plus pur et une demande pour de plus grandes économies de carburant, se souvient Yaegashi.
À l'époque, la solution semblait être les véhicules électriques à batterie. Toyota a construit des versions électriques de son petit SUV, tandis que GM a commercialisé un biplace sportif. Mais aucun de ces premiers véhicules électriques n'a jamais été produit en série ; les batteries limitaient leur autonomie à à peine 100 kilomètres. Néanmoins, ces expériences ont enseigné aux ingénieurs une leçon importante : vous pouvez rendre les voitures électriques puissantes, silencieuses et dynamiques en utilisant une électronique haute puissance pour gérer le flux d'électricité entre la batterie et les moteurs électriques. Comme le dit Stempel, la révolution électronique a donné aux ingénieurs les outils dont ils avaient besoin pour rendre les voitures électriques tout à fait utilisables. Cela a ouvert l'impasse.
Changer de voie
Pourtant, les batteries étaient un problème. Peu de consommateurs achèteraient des voitures qui devaient être branchées après moins d'une heure sur l'autoroute. La direction de Toyota a donc changé de vitesse et a décidé d'exploiter ce qu'elle avait appris pour construire un véhicule qui surpasserait les voitures tout électriques traditionnelles : l'hybride essence-électrique.
L'idée était de capturer le meilleur des voitures à essence et électriques. À basse vitesse, là où les moteurs à combustion sont les moins efficaces et les plus polluants, l'hybride de Toyota utilise à la place un moteur électrique. À des vitesses plus élevées, lorsqu'un moteur électrique manque de puissance, un petit moteur à essence entre en action. Le moteur peut directement faire tourner les roues ou faire tourner un générateur pour fournir de l'électricité. Les hybrides captent également l'énergie d'une autre source : les freins. Appuyez sur la pédale de frein et le moteur électrique change de rôle et sert de générateur, transformant l'énergie cinétique de la voiture en électricité pour recharger les batteries. Toutes ces astuces sont possibles car les hybrides, contrairement aux voitures conventionnelles, ont une électronique haute puissance et de grosses batteries.
En 1995, Toyota avait dévoilé son concept-car Prius. Deux ans plus tard, les distributeurs de Toyota au Japon vendaient la Prius, ainsi qu'un bus hybride. En 2001, ils vendaient un monospace hybride et une berline de luxe au Japon (voir Car Culture, encadré). Et en 2000, Toyota a commencé à vendre une Prius améliorée aux États-Unis, en concurrence avec un modèle hybride de Honda Motor, la berline compacte Insight.
talonnage
Le rattrapage ressemble à une route cahoteuse pour les autres constructeurs automobiles. Même Honda, probablement le concurrent hybride le plus avancé de Toyota, a du pain sur la planche, selon les experts de l'industrie. En ce qui concerne l'ingénierie du système dans son ensemble, je pense que Toyota a trois ou quatre ans d'avance sur les autres, même par rapport à Honda, déclare Koji Endo, analyste automobile basé à Tokyo pour Credit Suisse First Boston. Les modèles de Honda, qui comprennent une Insight et une Civic hybrides et une Accord prévue cette année, ont moins d'énergie électrique et sont plus chers à produire que ceux de Toyota, dit Endo.
Les Big Three de Detroit sont plus loin derrière. Au cours des deux dernières années, GM, Ford et DaimlerChrysler ont abandonné ou retardé une demi-douzaine de projets hybrides ambitieux. Ce qu'ils apprennent, c'est que cette transition vers la technologie d'entraînement électrique ne sera pas un jeu d'enfant, déclare Dan Sperling, directeur de l'Institute of Transportation Studies de l'Université de Californie à Davis. Vous ne pouvez pas simplement dire « D'accord, je vais construire une voiture hybride », acheter la technologie et la diffuser l'année prochaine.
L'année dernière, Ford a retardé la sortie de son premier hybride : une version de son SUV Escape. John Kassakian, directeur du Laboratoire des systèmes électromagnétiques et électroniques du MIT, qui étudie l'électronique automobile, affirme que Ford paie le prix de ses premières tentatives d'intégrer la technologie hybride dans les véhicules existants. Contrairement aux VUS hybrides de Toyota, par exemple, les hybrides Escape à quatre roues motrices de Ford n'auront pas de moteurs électriques sur chaque essieu, ce qui, selon Ford, nécessiterait un réoutillage coûteux. La modification d'un véhicule existant semble en surface être le moyen le plus efficace de se rendre d'un point A à un point B, mais vous ne vous retrouvez pas avec une solution optimisée en termes de coût et de performances, explique Kassakian. Ford dit maintenant qu'il vendra le SUV cette année.
Pourtant, la décision des trois grands et d'autres constructeurs automobiles de poursuivre enfin les hybrides gaz-électrique est en elle-même notable. Jusqu'à récemment, GM considérait que son argent était mieux dépensé dans la technologie des piles à combustible. Il a investi des centaines de millions de dollars dans la R&D sur les piles à combustible et a lancé un prototype de voiture à pile à combustible radical qu'il a promis de produire en série d'ici 2010. Des véhicules plus efficaces à base de pétrole ne résoudront pas à eux seuls notre problème de dépendance au pétrole. Nous pensons qu'à long terme, vous devez accéder à des sources d'énergie autres que le pétrole, et c'est pourquoi l'hydrogène est si attrayant, déclare Larry Burns, vice-président R&D de GM. Mais même Burns reconnaît que les constructeurs automobiles doivent également maîtriser les hybrides, ne serait-ce que pour des raisons de concurrence. Nous ne savons pas avec certitude quelle sera la taille du segment hybride - je pense que personne ne peut le prédire pour le moment - mais nous voulons donner le choix à nos clients, dit-il.
Avenir de la pile à combustible
Lors du très animé salon automobile de Nagoya au Japon à la fin de l'année dernière, Toyota a présenté trois concept-cars. L'un était un SUV bleu métallisé, l'autre une voiture de sport à toit ouvrant blanc. Les deux étaient des hybrides gaz-électrique. Mais les projecteurs sont finalement tombés sur une berline hybride bleu métallisé avec une torsion : elle utilise une pile à combustible, pas un moteur à essence.
Toyota l'appelle le Fine-N, et il utilise bon nombre des astuces que l'entreprise a apprises de ses véhicules à essence et électriques. De toute évidence, les technologies [hybrides] que nous recherchons - les moteurs, l'électronique de puissance, toute la logique qu'il faut, même l'art de prendre soin des batteries - sont des éléments essentiels du véhicule à pile à combustible, explique Schaum, l'ancien Chrysler ingénieur en chef, maintenant vice-président du développeur de moteurs électriques WaveCrest Laboratories de Dulles, VA. Vous devez vraiment maîtriser cela avant d'être prêt pour l'économie de l'hydrogène.
S'il a raison, la domination précoce de Toyota sur les hybrides essence-électricité pourrait lui donner une bonne longueur d'avance vers l'avenir. Tous les constructeurs automobiles dépensent massivement pour développer des voitures à pile à combustible, et Toyota ne fait pas exception, même s'il se bat pour dominer les hybrides. S'il finit par dominer également les piles à combustible, il pourrait priver Detroit de sa dernière et meilleure chance de reprendre pied en tant que leader de la technologie automobile.
Pourtant, personne chez Toyota n'oublie les réalités marketing d'aujourd'hui. À Nagoya, la présentation par Toyota de sa vision futuriste des hybrides à l'hydrogène était accompagnée d'une touche standard de l'industrie. Comme pour suggérer que les voitures à pile à combustible avancées sont prêtes pour le grand public, Toyota a invité des jeunes femmes connues sous le nom de compagnes de spectacle pour démontrer le prototype Fine-N. Sur une plate-forme tournante, une femme en jupe courte et bottes hautes a ouvert la porte arrière de la voiture, est montée sur son siège arrière, a appuyé sur un bouton et s'est inclinée hors de vue. Il est peut-être à l'avant-garde de la technologie automobile de pointe, mais Toyota n'a pas oublié ce qui vend des voitures.