Le RAV-4 était une expérience de véhicule électrique qui reste telle aujourd’hui.

Une véritable ancienne illustration du RAV-4 EV tirée du dépliant de l’Exposition internationale des automobiles de Tokyo en 1997. (Photo du Toyota Motor Co. Media Group)

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Lorsque Hiroshi Okuda a pris la présidence de Toyota Motor Corporation en 1995, il a profondément modifié la stratégie mondiale du constructeur automobile. Conscient de la pression exercée par les exigences californiennes relatives aux émissions zéro et de la menace à long terme liée à l’épuisement des réserves pétrolières, Okuda a exigé que Toyota accélère ses programmes de véhicules écologiques, en passant d’une recherche théorique à des modèles prêts pour le marché.

Sous sa direction, l’exécution technique a été confiée à la division spécialisée dans le développement de véhicules électriques de Toyota, créée en 1992. La direction exécutive des recherches sur les systèmes d’alimentation avancés était assurée par

Le Dr Hiroyuki Watanabe, ingénieur qui a rejoint le conseil d’administration de Toyota en 1996 pour diriger la recherche et le développement des architectures de véhicules hybrides, électriques et à pile à combustible. Avec une équipe dévouée d’ingénieurs en châssis et en électrique, ils ont utilisé le crossover RAV4 de première génération comme base technique commune pour deux systèmes de propulsion distincts.

Lignée électrique à batterie : le RAV4 EV

Afin de contrôler les coûts de production et de réduire au minimum les cycles de développement, les ingénieurs de Toyota ont adapté la plateforme existante du RAV4 plutôt que de créer un châssis sur mesure. L’équipe d’ingénierie a initialement évalué deux systèmes de stockage d’énergie : un pack de batteries au plomb-acide scellées et une batterie à hydrogène-nickel métallique nouvellement développée en partenariat avec Panasonic. Des essais menés au Japon et aux États-Unis ont confirmé que la chimie au plomb-acide ne permettait pas une autonomie suffisante.

La production du RAV4 EV a débuté au Japon en septembre 1996 et est entrée sur le marché américain en 1997. Disponible en versions à trois ou cinq portes, la version à cinq portes était équipée d’un moteur synchrone asynchrone à aimants permanents de 50 kW générant un couple de 190 Nm. Cette configuration permettait une vitesse maximale limitée électroniquement à 77 mph et une autonomie dépassant 124 miles selon les conditions d’essai japonaises.

Afin de préserver l’espace à l’intérieur du véhicule, l’équipe d’ingénierie a placé toute la batterie sous les planchers des passagers. La conception comprenait un chargeur embarqué de 200 V capable de recharger la batterie en 10 heures à partir d’un état complètement déchargé, ainsi qu’un système de climatisation à pompe à chaleur contrôlée par un onduleur, des pneus à faible résistance au roulement et un système de freinage régénératif.

Toyota a mené des essais de flotte à l’international afin de recueillir des données opérationnelles dans des conditions réelles, y compris un programme de location sur cinq ans lancé en 1997 sur l’île de Jersey avec cinq modèles à trois portes. Entre 1996 et 2003, les ventes et locations mondiales ont atteint environ 1 900 unités. Environ 1 500 de ces véhicules ont été livrés aux États-Unis, dont 320 unités vendues en Californie en 1998 pour se conformer aux exigences réglementaires de l’État.

Lignée des véhicules à pile à hydrogène : le RAV4 FCEV

Toyota a utilisé la plateforme RAV4 pour développer ses capacités de génération d’énergie embarquée. En octobre 1996, Toyota a présenté le prototype FCEV-1 à Osaka, au Japon, marquant ainsi le premier véhicule électrique à pile à combustible équipé d’un réservoir de stockage au hydride métallique.

Le FCEV-1 utilisait une pile à combustible à électrolyte polymère de 20 kW, connue en interne sous le nom de Toyota FC Stack, qui atteignait un taux d’efficacité de conversion de l’énergie supérieur à 60 % tout en ne produisant que de la vapeur d’eau. L’alliage spécialisé absorbant l’hydrogène permettait un stockage du carburant à des pressions plus basses que celles des systèmes à gaz comprimé, bien qu’il augmentât le poids total du véhicule à 1 820 kg. Lors des essais, le prototype a atteint une vitesse maximale de 62 mph et une autonomie de 155 miles.

En 1997, l’équipe de développement a présenté le FCEV-2, qui intégrait un réformateur de méthanol embarqué conçu pour extraire directement l’hydrogène à partir du carburant liquide, offrant ainsi une solution potentielle au manque d’infrastructure dédiée à l’hydrogène.

Intégration ingénierie et héritage

Les données techniques recueillies par la division de Watanabe ont directement influencé les programmes ultérieurs de Toyota en matière de groupes motopropulseurs. D’ici 2001, le logiciel de gestion des batteries secondaires et de contrôle de l’énergie développé dans le cadre des projets RAV4 EV et Prius a été intégré aux prototypes de piles à combustible de nouvelle génération, désignés FCHV-3 et FCHV-4.

Ces modèles ultérieurs ont été basés sur la plateforme plus grande Highlander et équipés de réservoirs d’hydrogène gazeux à haute pression. Le FCHV-4 est devenu le premier véhicule à pile à combustible autorisé pour des essais routiers publics au Japon, ce qui a conduit à un lancement commercial limité du Toyota FCHV au Japon et aux États-Unis en décembre 2002.

Note de l’auteur : J’ai décidé d’écrire sur les véhicules électriques que j’ai rencontrés à chaque Salon de l’automobile de Tokyo auquel j’ai assisté depuis la 35e édition en 1995, et chaque année par la suite jusqu’à la pandémie. Des commentaires ou des retours ? Envoyez-moi un e-mail à tribstribdino@gmail.com