Le projet G21 : l'histoire secrète du développement qui a donné naissance à la Prius de 1997

Histoire de la voiture hybride
Auteur: Deniz Erkan
Création: 14 Octobre 2026

La simple question posée par Eiji Toyoda en 1993 a donné naissance, en moins de deux ans, à la première automobile hybride produite en série au monde.

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Derrière la Prius de 1997 se cache un projet de développement commencé à l'été 1993 par une simple question d'Eiji Toyoda : à quoi devrait ressembler l'automobile du 21e siècle ? G21 , tel est le nom de code de ce projet - contraction des mots Globe, c'est-à-dire le monde, et 21e siècle - qui a transformé en moins de deux ans une technologie non éprouvée en la première hybride essence-électricité produite en série au monde. Commercialisée au Japon le 10 décembre 1997, la NHW10 n'était pas une simple expérience suivie par l'industrie automobile ; elle est devenue le point de départ de l'ère hybride.

Points marquants

Le projet G21 a débuté en septembre 1993 avec 10 ingénieurs et designers.
La première génération de Prius a été commercialisée le 10 décembre 1997 uniquement au Japon ; 37 425 exemplaires ont été produits au total.
L'objectif initial était de 20 km par litre, mais avec la décision hybride, l'objectif a été doublé .
Toyota perdait de l'argent sur chaque NHW10 vendue ; avec la NHW11, elle atteignait tout juste le point mort.
En 2024, le projet a été honoré d'une plaque IEEE Milestone .

Comment le projet G21 est-il né : la première vision de 1993

Le point de départ du projet n'était pas une exigence technique, mais une demande de vision d'entreprise. Le président d'honneur Eiji Toyoda souhaitait, à l'été 1993, une nouvelle vision automobile à moyen et long terme pour préparer Toyota au 21e siècle. Les premiers travaux, officiellement lancés en septembre 1993 sous le nom de code G21, ont été menés par une petite équipe de seulement 10 ingénieurs et designers ; le président Shoichiro Toyoda a également soutenu le plan.

Le premier rapport, préparé fin 1993, décrivait, vu d'aujourd'hui, un concept modeste mais cohérent : des dimensions extérieures compactes, un habitacle spacieux, un empattement long et une consommation de 20 kilomètres par litre . Les mots-clés du projet étaient « ressources » et « environnement » ; les discussions se déroulaient autour des axes environnement, énergie et sécurité. Le 1er février 1994, le G21 s'est transformé en une structure à temps plein impliquant les ingénieurs en châssis, carrosserie, moteur, transmission et production, et la direction est passée à Takeshi Uchiyamada.

L'idée hybride n'existait pas dès le premier jour

Le point critique se cache ici : le premier choix de l'équipe n'était pas l'hybride. Bien que le système hybride fût considéré comme un sujet intéressant, il était jugé impraticable car technologiquement non éprouvé. À la place, le plan reposait sur un moteur à injection directe et une transmission automatique efficace pouvant offrir 1,5 fois le rendement d'une voiture de sa catégorie. Autrement dit, le G21 avait été conçu au départ comme un projet repoussant les limites de l'efficacité par des moyens traditionnels.

Ce n'était pas non plus la première tentative hybride de Toyota. Selon les 75 ans d'histoire de l'entreprise, la première initiative remonte à 1968: une étude sur un moteur à turbine à gaz avait été menée sous la direction de Kenya Nakamura, mais le projet avait été interrompu au début des années 1980 faute de batteries rechargeables appropriées. Dans les années 1990, la pièce manquante de l'équation - une technologie de batterie suffisante - était enfin disponible ; ce qui manquait, c'était la détermination de l'utiliser.

Comment la décision hybride a été prise : le double de l'efficacité ou l'annulation

Le tournant est arrivé en novembre 1994. Le vice-président chargé de la technologie, Akihiro Wada, a donné une instruction claire à Uchiyamada : rendez la voiture hybride ; sinon, le projet sera annulé. L'objectif était de doubler le rendement énergétique - et selon l'évaluation de l'équipe, cela était impossible avec les méthodes conventionnelles. La seule réponse était la technologie hybride. Cette décision a été qualifiée de décision typique "du haut vers le bas" : au-dessus de l'objectif de 1,5 fois de l'équipe, la direction a imposé un objectif double.

L'évaluation initiale d'Uchiyamada était aussi une constatation d'ingénierie honnête : il ne croyait pas qu'une hybride de production puisse être développée avant le début du 21e siècle. La décision fut néanmoins appliquée ; à partir de l'automne 1994, l'atmosphère au sein de l'entreprise changea et il fut décidé que le véhicule de production serait hybride. L'approbation officielle du véhicule de production fut obtenue lors d'une réunion en juin 1995.

Derrière cette décision se cachait également un changement organisationnel : en août 1995, Hiroshi Okuda devint président de Toyota, et ce développement est cité comme un tournant pour le développement hybride. Une technologie non éprouvée n'aurait pas pu être amenée aussi rapidement à la production de série sans le soutien de la direction.

Comment fonctionne le Toyota Hybrid System : deux moteurs, un train planétaire

Prius'un kalbinde şanzıman yoktu; iki motor ve tek bir planet dişli, benzinle elektriği aynı tekerlekte buluşturdu.

Le choix du système fut le résultat d'une étude de six mois. Dans l'évaluation achevée fin 1994, le type à deux moteurs fut retenu en raison de son potentiel de rendement élevé. Une intuition se cachait derrière cette décision : l'électronique de puissance - semi-conducteurs et circuits électroniques - allait connaître un grand bond dans un avenir proche, permettant ainsi d'éliminer complètement la transmission conventionnelle.

Le système adopté reçut ensuite le nom de Toyota Hybrid System (THS). Les composants de l'architecture peuvent être suivis selon une chaîne logique :

Un moteur de traction qui entraîne la roue et fonctionne comme générateur lors du ralentissement
Un second moteur qui produit l'électricité, contrôle la transmission et assure également la fonction de démarreur
Un répartiteur de puissance à train planétaire qui combine les deux moteurs électriques avec le moteur essence
Un onduleur fonctionnant entre la batterie et les moteurs

Les arbres d'entrée et de sortie se trouvaient dans le même plan et le régime moteur était contrôlé de manière continuellement variable. Le THS fut achevé et annoncé en mars 1997 ; les technologies fondamentales telles que le moteur et l'onduleur furent produites par développement interne. Côté batterie, le travail fut mené avec Matsushita Battery Industrial, déjà partenaire dans la recherche sur les véhicules électriques ; le pack de batteries NiMH fut transféré à la coentreprise Panasonic EV Energy, fondée en décembre 1996.

Le chemin vers la production depuis le concept de Tokyo

Un détail intéressant : le véhicule concept exposé au Tokyo Motor Show 1995 était différent de l'hybride de production. Il était mono-moteur, à injection directe, avec CVT et un condensateur au lieu d'une batterie ; son objectif était de 30 kilomètres par litre, et le système avait été baptisé "Toyota Energy Management System". "Prius" - nom qui signifie en latin "premier, pionnier, supérieur" - commença à être utilisé à partir de cette étape. Le véhicule de production, lui, dépassa ce concept pour évoluer vers une architecture entièrement hybride.

Le calendrier était impressionnant : environ deux ans entre le début officiel du développement et la production en série. Derrière cette vitesse se trouvaient des méthodes d'ingénierie : la technologie de montage virtuel 3D et l'utilisation de la ligne de soudage des carrosseries pour la production en petit volume. De plus, en 1996, les départements des systèmes de contrôle et des composants de transmission électrique ont été intégrés sous une structure de "réforme commerciale", puis en janvier 1997, ils ont fusionné avec le département de développement de véhicules électriques pour former la division Electric & Hybrid Vehicle Engineering Division.

Les chiffres de la première génération de Prius : NHW10 et NHW11

La première génération NHW10, mise en vente au Japon le 10 décembre 1997, est devenue la première automobile hybride essence-électrique produite en série au monde. La production s'est poursuivie à l'usine de Takaoka entre décembre 1997 et février 2000, pour un total limité à 37 425 exemplaires . Une note de design remarquable : le design de la NHW10 venait de designers californiens, choisi face aux propositions des autres studios Toyota. Le véhicule a remporté le prix "Voiture de l'année au Japon" lors de son lancement, puis le prix RJC Voiture de l'année en 1998.

La deuxième étape a été celle de l'ouverture du modèle au monde. Lancée sur le marché en 2000, la NHW11 - deuxième génération - fut la première Prius vendue en nombre limité en Asie, en Amérique, en Europe et en Australie ; son prix aux États-Unis était de 19 995 dollars US. Elle fut produite à l'usine de Motomachi entre mai 2000 et juin 2003, avec 33 411 exemplaires achevés. Ce fut le deuxième hybride produit en série sur le marché américain après la Honda Insight.

Caractéristique	NHW10	NHW11
Mise sur le marché	Décembre 1997	2000
Marché	Japon uniquement	Asie, Amérique, Europe, Australie
Usine de production	Takaoka	Motomachi
Période de production	Décembre 1997 – Février 2000	Mai 2000 – Juin 2003
Nombre d'exemplaires produits	37 425	33 411

La première génération a vendu au total environ 123 000 exemplaires . Le tableau commercial, lui, révèle une réalité claire : Toyota a indiqué qu'elle perdait de l'argent sur chaque NHW10 et n'atteignait le seuil de rentabilité qu'avec la NHW11. Autrement dit, la valeur du lancement ne résidait pas dans les chiffres de vente, mais dans la preuve de la technologie.

Quelle est la consommation de carburant réelle et est-elle encore fiable aujourd'hui ?

Le rendement de la première génération de Prius varie selon le véhicule dont il est question et la manière dont il est mesuré. Pour la NHW11 sur le marché américain, les propriétaires rapportent 50–60 mpg (environ 3,9–4,7 L/100 km) avec une conduite soignée, et environ 35 mpg avec une utilisation plus agressive ; les valeurs moyennes générales sont indiquées entre 46–50 mpg, soit environ 41 mpg en combiné. Il suffit de se rappeler que ces chiffres reposent sur les données des propriétaires et concernent principalement la NHW11 ; l'objectif de la NHW10 sur son propre cycle était déjà d'environ 20 km par litre.

Côté fiabilité, le tableau est mûr après plus de 25 ans d'utilisation. Les propriétaires rapportent un fonctionnement sans panne dès la première génération et des expériences de batterie solides ; les comparaisons de fiabilité sur cinq générations évaluent la première génération à l'aide des données de Consumer Reports et de la NHTSA. Les points d'entretien à surveiller sont spécifiques : par exemple, les composants susceptibles de s'encrasser avec des dépôts de carbone. En somme, c'est l'histoire non pas d'une technologie défaillante, mais d'une transmission durable avec un bon entretien.

Les racines de la Prius remontent-elles à 1900 ?

Oui - son arbre généalogique est étonnamment ancien. Ferdinand Porsche a conçu comme prototype la première voiture hybride en 1900: la Lohner-Porsche Semper Vivus. La version hybride en 1901 a été commercialisée sous le nom de Lohner-Porsche Mixte . Les récits historiques qui relient l'origine de la Prius moderne à ce véhicule vieux d'environ cent ans ne sont pas un hasard : le problème de la gestion du flux de puissance série-parallèle n'a pas changé depuis 1900 ; ce qui a changé, c'est la maturité des composants qui le résolvent - les batteries et l'électronique de puissance.

Entre les deux, il y a un siècle d'essais indépendants : en 1973, l'ingénieur électricien Victor Wouk a construit un prototype hybride basé sur une Buick Skylark de 1972. L'Owen Magnetic, à conception série où le moteur rechargeait les batteries et alimentait le moteur électrique, fut l'un des premiers hybrides. La GM XP 512 de 1969 et l'essai à six roues de Briggs & Stratton daté de 1980 appartiennent également à cette même longue et ininterrompue tradition d'expérimentation. Le second pionnier de la vague moderne fut la Honda Insight , lancée fin 1999 sous forme de liftback biplace.

L'impact à long terme du lancement

L'une des conséquences mesurables du lancement de 1997 est entre nos mains aujourd'hui : la famille Prius a atteint au total en janvier 2017 6,1 millions d'unités et représentait 61 % des 10 millions d'hybrides vendus par Toyota depuis 1997 ; le modèle est vendu dans plus de 90 marchés. Une preuve plus récente est technologique : en juillet 2023, une Prius LE 2024 a établi un record Guinness sur le trajet de 5 150 km entre Los Angeles et New York, avec grâce à des techniques d'hyperconduite 2,52 litres aux 100 km ; en conduite normale, la dernière génération offre une efficacité allant jusqu'à 4,06 litres aux 100 km.

La difficulté du développement précoce est également consignée dans les archives : les ingénieurs de Toyota avaient constaté lors des essais routiers que la consommation de carburant des prototypes était pire que celle d'une Corolla standard. Le chemin qui mène de là à la production en série et aux valeurs actuelles relève précisément du travail de discipline d'ingénierie. Le projet a été honoré d'un IEEE Milestone lors d'une cérémonie le 30 octobre 2024 à Toyota City ; le texte de la plaque souligne que le véhicule utilise un moteur à combustion interne et deux moteurs électriques et qu'il récupère l'énergie perdue lors de la conduite. Uchiyamada a également prononcé une courte discours lors de la cérémonie.

Conclusion : Deux ans, une décision et la transformation d'une industrie

La lecture d'ingénierie de l'histoire du G21 est la suivante : la bonne technologie n'est pas toujours l'option la plus confortable. La première réponse de l'équipe était sûre : un moteur à injection directe et une transmission efficace. La condition « deux fois plus d'efficacité ou annulation » imposée par la direction a poussé l'équipe vers une architecture non éprouvée ; les prévisions côté électronique de puissance et batterie ont rendu ce risque acceptable. Le passage d'une technologie non éprouvée de l'approbation officielle à la production en série en environ deux ans est une réussite managériale et de production qui dépasse la seule revendication d'efficacité. Ce premier véhicule lancé au Japon en décembre 1997 a débuté comme un produit déficitaire mais est entré dans l'histoire comme le point de référence de l'ère hybride.