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La Toyota Prius a été le premier véhicule hybride essence-électrique produit en masse dans le monde. Son lancement sur le marché intérieur à la fin de 1997 a marqué l’aboutissement d’un effort concerté de cinq ans de la part de Toyota Motor Corporation pour développer et commercialiser un véhicule familial pratique et peu polluant.
Contrairement à l’opinion publique, Toyota n’a pas créé le concept de véhicule hybride. Les véhicules équipés à la fois d’un moteur à combustion interne et d’un moteur électrique existent depuis 1898. Mais Toyota a été le premier constructeur à surmonter les nombreux problèmes techniques et d’ingénierie nécessaires pour amener ce groupe motopropulseur en production de masse. Le principal d’entre eux était la nécessité d’augmenter la longévité de la batterie haute tension pour qu’elle soit égale à celle du reste des composants de la voiture.
Au cœur de la nouvelle Prius (châssis XW10) se trouvait le révolutionnaire système hybride Toyota, un ensemble intégré dont les composants mécaniques pouvaient encore tenir dans un compartiment moteur de taille normale.
Le système était précédé d’un moteur quatre cylindres de 1,5 litre de la série NZ, dont le cycle de combustion était simulé à l’Atkinson pour un rendement énergétique optimal. Il était associé à un moteur d’entraînement électrique compact et à couple élevé, et à un générateur séparé. Le dernier composant était un puissant bloc de batteries nickel-métal-hydrure caché derrière les sièges arrière.
Il est intéressant de noter que les principes et l’architecture de base de la Toyota Prius de première génération ont été développés avec tant de soin et de minutie dès le départ qu’ils ont été appliqués à tous les modèles hybrides produits par Toyota Motor Corporation depuis lors.
La Toyota Prius a également été la première manifestation d’une nouvelle plateforme importante qui allait servir de base aux modèles à venir tels que la Corolla, la Celica, le RAV4 et la Prius de deuxième génération. Il n’est donc pas étonnant que le nom Prius (du latin « aller avant ») ait été si approprié pour ce véhicule révolutionnaire.
En termes de conception, Toyota a enveloppé cette technologie environnementale de pointe dans une cabine de forme relativement traditionnelle et une structure de carrosserie en acier haute résistance. Conçue par le centre Calty Design de Toyota en Californie (États-Unis), elle avait une taille unique, entre une supermini et une petite voiture familiale, et un faible coefficient de traînée de 0,29.
Les ventes au Japon ont été extrêmement fortes dès le départ, soutenues par la Prius qui a remporté le prix de la voiture japonaise de l’année 1998. En mai 2000, plus de 40 000 unités avaient été vendues et la capacité de production a été portée à 3 000 par mois en prévision de son arrivée sous une forme actualisée (châssis XW11) sur les marchés d’exportation.
Le système hybride de Toyota a permis d’obtenir une autonomie théorique de 560 miles. Il a propulsé la Prius à une vitesse de 62 miles par heure en 13,4 secondes, puis à une vitesse maximale de 99 miles par heure. L’économie de carburant combinée était de 57,6 mpg et le moteur ne produisait que 114 g/km de CO2. Comparée aux dix berlines les plus vendues de l’époque, la Prius était quantitativement plus propre et plus économe en carburant dans presque toutes les catégories importantes.
La Toyota Prius a été lancée au Royaume-Uni le 17 octobre 2000. Bien qu’elle ait été bien accueillie au Japon, on a pensé que les consommateurs britanniques ne seraient peut-être pas aussi immédiatement convaincus. Toyota GB a donc dissipé toute inquiétude éventuelle concernant la longévité de la batterie ou la fiabilité continue de cette nouvelle technologie hybride en introduisant la première garantie mécanique de cinq ans en Europe.
En outre, un système de leasing privé appelé Prius One a été introduit pour protéger les acheteurs de tout risque de valeur résiduelle, et Toyota s’est engagé à prendre en charge le recyclage à la fin de la vie utile de la voiture. Toyota disposait déjà du processus de fabrication automobile le plus propre au monde ; désormais, grâce au cycle de vente, de service, d’utilisation quotidienne et de mise à la casse, la Prius a ouvert la voie à l’avenir de l’automobile.
Après que plus de 123 000 unités aient été vendues dans le monde, la production de la première génération de Prius a pris fin en août 2003. Elle avait été le véhicule hybride le plus réussi au monde ; mais plus encore, elle avait prouvé de manière concluante que les voitures familiales ne doivent pas être alimentées uniquement par l’essence ou le diesel.
Toyota Prius de deuxième génération
Sur cette base, la Prius de nouvelle génération (châssis XW20) a été totalement repensée pour exploiter les efforts continus de Toyota dans le développement de la technologie hybride. Lancé au Royaume-Uni le 2 janvier 2004 avec 530 nouveaux brevets à son actif, ce successeur avancé a posé des jalons aux deux extrémités du spectre des performances, étant plus rapide et plus puissant tout en étant plus propre et plus économique que jamais auparavant.
Elle était plus grande que la voiture précédente – dont la taille se situait désormais entre celle de la Corolla et celle de la Camry – et avait adopté un design distinctif à cinq portes « Kammback » qui lui permettait de faucher dans l’atmosphère avec un coefficient de traînée de seulement 0,26 Cd. Sous cet extérieur svelte se trouvait une carrosserie légère mais extrêmement solide – son résultat aux crash-tests Euro NCAP cinq étoiles a égalé le score le plus élevé jamais obtenu dans son segment.
La nouvelle Toyota Prius a également présenté la deuxième génération de la chaîne cinématique hybride, désormais connue sous le nom de HSD (Hybrid Synergy Drive). Le but de ce système était de rétablir l’équilibre entre les moteurs à essence et les moteurs électriques. Au lieu de s’appuyer sur le moteur à essence pour produire des performances de pointe, avec le moteur électrique comme accessoire, le HSD a augmenté l’autonomie et l’utilisation du moteur électrique pour se concentrer sur des performances plus élevées.
Ainsi, alors que le moteur primé de 1,5 litre à cycle Atkinson de la série NZ a été conservé et a été réglé pour offrir 8 % de puissance en plus, le moteur électrique synchrone à courant alternatif a été amélioré de 50 % pour offrir plus de puissance que le moteur d’un litre de la Toyota Aygo actuelle. En effet, il offre désormais plus de couple, de zéro à 1 200 tr/min, qu’un V6 diesel contemporain. La charge de ce moteur provenait d’un bloc-batterie amélioré qui comportait moins de cellules et moins de poids, mais une plus grande densité de sortie.
De nombreuses innovations ont été mises en place pour améliorer l’économie de carburant. Parmi celles-ci, un nouveau système d’arrêt-démarrage pour améliorer les émissions urbaines, un mode de conduite VE pour l’utilisation exclusive du moteur électrique pour alimenter le véhicule sur une distance allant jusqu’à 1,25 miles, et un système de climatisation électrique en première mondiale qui pouvait toujours contrôler le climat lorsque le moteur était éteint.
Le résultat de ces progrès a été une voiture de deuxième génération avec une consommation de carburant améliorée de 15 % – maintenant un chiffre combiné de 65,7 mpg – et un temps de 0-62 mpg de 10,9 secondes sur le chemin d’une vitesse maximale de 106 mpg. Les émissions de CO2 avaient également chuté à 104g/km.
Avec des exigences beaucoup plus importantes du côté électrique du groupe motopropulseur, Toyota a reconnu l’importance d’apporter des améliorations similaires dans le flux de charge de la batterie. Elle a donc conçu un système de régénération qui capte l’énergie cinétique normalement gaspillée par la chaleur lors du freinage. Chaque fois que l’on appuie sur la pédale de frein, le moteur électrique inverse son rôle et devient un générateur qui renvoie l’énergie électrique dans la batterie.
Avant la fin 2004, la deuxième génération de Prius avait déjà dépassé les ventes totales de sa prédécesseure. Un quart de million de modèles avaient été vendus dans le monde entier, et avec la demande croissante, il a été décidé d’augmenter la capacité de production à 180 000 unités par an.
Fin avril 2006, les ventes totales avaient dépassé les 500 000 unités et l’acceptation de l’hybride a encore été stimulée par la nouvelle que la Prius avait été en tête des enquêtes de satisfaction de la clientèle de JD Power au Royaume-Uni, en France et en Allemagne.
La toute nouvelle Prius de troisième génération a été dévoilée en janvier 2009 au Salon international de l’automobile d’Amérique du Nord. Mais ce n’était pas la fin de la route pour le modèle de deuxième génération ; il a continué à être produit pour le marché chinois jusqu’à la fin de 2011, date à laquelle les ventes totales de Prius ont atteint le chiffre stupéfiant de 1 192 000 unités.
Toyota Prius de troisième génération
Comme on pouvait s’y attendre, la prochaine Prius (châssis XW30) a porté les avantages de la technologie hybride de Toyota, leader mondial, à un niveau encore plus élevé. Proclamée comme la voiture grand public la plus avancée sur le marché, la nouvelle Prius promettait une meilleure économie de carburant et de meilleures performances, ainsi qu’une réduction des émissions tout au long du cycle de vie, de la fabrication à l’élimination finale.
En vente au Royaume-Uni depuis août 2009, elle a établi de nouveaux points de référence pour les véhicules hybrides avec une puissance système de 134 ch (soit une augmentation de 22 %), une consommation de carburant en cycle combiné de 72,4 mpg (soit une augmentation de 10 %) et des émissions de CO2 réduites à seulement 89 g/km (soit une diminution de 14 %).
Tout cela a été obtenu grâce à des méthodes apparemment contre-productives – un moteur à essence de 1,8 litre à cycle Atkinson plus puissant et un système Hybrid Synergy Drive nettement plus petit et plus léger qu’auparavant. En fait, 90 % des composants de la propulsion hybride étaient nouveaux.
L’installation d’un moteur de série ZR de plus grande capacité a permis à la Prius de fournir une puissance de traction plus utile à bas régime – 300 tr/min de moins à une vitesse de croisière de 75 mph – pour une meilleure économie. Pendant ce temps, une nouvelle fonction de recirculation des gaz d’échappement permettait de contrôler les températures de fonctionnement afin que le moteur ait moins besoin d’enrichir inutilement le carburant pour maintenir les convertisseurs catalytiques au frais.
L’utilisation intensive de métal à haute résistance à la traction a permis de contrôler le poids afin que le groupe motopropulseur puisse mieux fléchir ses muscles. Trois modes de conduite à la demande permettant au conducteur de tirer le meilleur parti de différentes conditions en sont peut-être la meilleure preuve. Le mode « EV » permet de rouler à l’électricité uniquement à des vitesses allant jusqu’à 30 km/h sur une distance de 1,2 km ; le mode « Eco » réduit l’effet des sollicitations agressives de l’accélérateur et ajuste la climatisation pour améliorer la consommation de carburant. Enfin, le mode « Power » augmentait la puissance de l’accélérateur jusqu’à 50 % pour améliorer les performances.
La silhouette cunéiforme de la Prius était devenue une caractéristique déterminante de l’hybride de Toyota, leader mondial, de sorte que l’aspect monobloc a été conservé et amélioré par des détails plus précis, affinés par des essais en soufflerie plus nombreux que pour toute autre Toyota.
Le principe directeur « un minimum à l’extérieur, un maximum à l’extérieur » a permis d’offrir plus d’espace aux passagers dans des proportions physiques presque identiques à celles de la Prius précédente.
De même, la voiture a roulé sur une toute nouvelle plateforme conçue pour offrir une meilleure tenue de route et une plus grande stabilité, en accordant une attention particulière à la circulation de l’air sous la voiture. Non seulement ces qualités physiques ont été renforcées, mais l’économie de carburant a encore été améliorée grâce à un coefficient de traînée de seulement 0,25 Cd, le plus faible de toutes les voitures produites en série dans le monde.
De nombreuses innovations de haute technologie et des dispositifs de sécurité active ont été introduits dans la classe grâce à la Prius. Parmi celles-ci, un système de ventilation à énergie solaire qui active un ventilateur de circulation d’air pour réduire l’accumulation de chaleur à l’intérieur de la voiture lorsqu’elle est garée et réduire le besoin de climatisation.
Entre-temps, la consommation d’électricité a été réduite de 30 % grâce à l’adoption généralisée de l’éclairage LED. La détermination de Toyota à réduire les émissions et à promouvoir la durabilité s’est également manifestée dans la Prius de troisième génération, première voiture construite en utilisant des éco-plastiques moulés par injection et dérivés de matières végétales.
La reconnaissance officielle des progrès réalisés par Toyota avec la Prius de troisième génération s’est traduite par l’attribution du prix de la « Voiture japonaise de l’année » en 2009 et par la sélection de la « Voiture mondiale de l’année » en 2010. Souvent la voiture la plus vendue au Japon, le succès des ventes a trouvé un écho en Grande-Bretagne où plus de 2 000 commandes ont été reçues à l’avance pour la Prius de troisième génération avant son lancement au Royaume-Uni.
Depuis l’arrivée de la Toyota Prius en Europe en 2000, il a fallu huit ans pour atteindre 100 000 ventes, mais seulement deux ans de plus pour atteindre 200 000 ventes. Fin septembre 2010, les ventes cumulées de Prius dans le monde avaient dépassé les 2 000 000 d’unités. Cette tendance à la hausse s’est poursuivie et, fin septembre 2014, le chiffre incroyable de 3 360 400 unités était atteint.
Comme si le lancement d’une voiture de troisième génération de classe mondiale ne suffisait pas, de nouveaux chapitres passionnants de l’histoire de la Prius se sont ouverts quelques années plus tard, portant la gamme de la famille Prius à trois modèles. Ces deux nouveaux modèles ont bénéficié de batteries lithium-ion plus puissantes – une première pour Toyota – mais pour deux raisons différentes.
La nouvelle Prius Plug-in pouvait être chargée à partir d’une source d’énergie externe, ainsi que son système de propulsion hybride. Elle a été développée pour attirer les premiers utilisateurs soucieux de l’environnement qui souhaitaient bénéficier des avantages de la motorisation électrique mais sans l’angoisse de l’autonomie normalement associée à ce type de véhicule. La batterie haute tension de ce véhicule offrait donc une autonomie accrue de 14 miles rien qu’avec l’énergie électrique.
Parallèlement, la nouvelle Prius+ s’adressait aux familles européennes en pleine croissance qui souhaitaient égaler les qualités environnementales de la Prius ordinaire, mais avec un espace et une flexibilité supplémentaires. Dans ce cas, le bloc de batteries plus puissant a permis de surmonter le poids supplémentaire de ce véhicule de sept places et d’offrir des performances équivalentes à celles de la Prius.
La Prius de quatrième génération.
Au cours de chacune de ses trois générations, la Prius a permis de réduire ses émissions de CO2 de 10 % en moyenne. Le défi de Toyota était donc de poursuivre – et, espérons-le, d’accélérer – ce rythme d’amélioration dans la voiture de quatrième génération.
Dans cette optique, la nouvelle Prius est dotée d’un groupe motopropulseur hybride plus léger, plus compact et plus efficace, qui permet de réduire la consommation de carburant, les émissions et les coûts. Sa plate-forme adopte la nouvelle architecture globale de Toyota, conçue pour améliorer les performances dynamiques grâce à un centre de gravité plus bas et une structure plus solide.
La nouvelle Toyota Prius de quatrième génération a été présentée en première mondiale au salon de l’automobile de Francfort de 2015, et les premières livraisons aux clients pour le marché européen ont débuté en mars 2016.
