La nouvelle machine dispense de l’étape de trempage, qui consiste à immerger complètement les pièces à plaquer dans plusieurs bains de solution de placage, une phase jusqu’alors indispensable au procédé le plus couramment utilisé. Bénéfice : une réduction substantielle du volume des effluents et des émissions de CO₂, ramenés respectivement à un trentième et un tiers environ, au profit de l'impact environnemental. De plus, cette technique réduit le temps de placage et l'emprise au sol requise.

Tous ces avantages ont décidé Toyota à la commercialiser au-delà de ses partenaires habituels de la construction automobile, en élargissant son usage à de nombreux secteurs industriels. Plus précisément, Toyota a mis ses brevets et son savoir-faire à la disposition de Mikado Technos, fabricant de presses à vide, qui y a ajouté ses propres technologies pour concevoir et produire cette machine de placage par matriçage. La société Kanematsu est chargée de la commercialisation.

Au cours des deux ou trois ans à venir, Toyota espère vendre cette nouvelle machine à un certain nombre d'entreprises, à des fins d’essais et de validation. Puis, à partir de 2023 ou 2024, elle sera commercialisée plus largement afin d’en généraliser l’usage en production industrielle.

Dans le cadre du Toyota Environmental Challenge 2050, Toyota a annoncé sa volonté de tendre vers zéro émission de CO₂ pour les sites de production, une initiative destinée à favoriser l'avènement d’une société durable et qui recoupe l'un des ODD². Pour relever collectivement ce défi et diminuer progressivement les émissions carbone de ses process industriels, l’ensemble du Groupe compte adopter ces machines de placage.

Caractéristiques de la machine de placage par matriçage (structure de la tête)

La nouvelle machine est dotée d'une tête dont la partie supérieure est remplie de solution. Au niveau de la partie inférieure (celle qui sera pressée contre la surface à plaquer) se trouve une membrane électrolytique solide traversée par des ions métalliques. Cette structure permet de presser la membrane uniquement contre la zone du substrat nécessitant un placage. Ainsi, lors du passage du courant électrique, seule cette zone en contact avec la membrane reçoit un film métallique (le placage), à la façon d’une estampe.

En revanche, dans le procédé de placage conventionnel, le substrat est complètement immergé dans une solution de cuivre, de nickel ou de tout autre métal de placage, et le film métallique se forme au passage du courant électrique. Il requiert donc plusieurs bains de grande dimension pour le trempage de l’intégralité des substrats, ainsi que leur lavage avant et après le placage. De ce fait, l’immersion des substrats nécessite aussi de grandes quantités de solution de placage qui seront ensuite perdues. C’est donc une grosse opération, à laquelle il faut inclure l’équipement d'élimination des substances toxiques rejetées dans l'air et le traitement d’importants volumes d’effluents.

_{^{1 À la date de mai 2020, d’après une étude de Toyota}}

_{^{2 Les ODD sont les 17 Objectifs de Développement Durable adoptés en septembre 2015 par l’Assemblée générale de l’ONU, pour « transformer le monde » à l’horizon 2030.
Les Objectifs de Développement Durable particulièrement concernés par cette initiative}}

Premièrement, Toyota annonce que près de 24 000 brevets liés à l’électrification des véhicules détenus par la firme seront mis à disposition à titre gratuit, dont des brevets en instance. Deuxièmement, Toyota proposera un soutien technique payant afin d’aider les autres constructeurs à développer et vendre des véhicules électrifiés si ces derniers sont équipés de moteurs, de batteries, d’unités de contrôle de puissance, d’unités de commande électronique et d’autres éléments d’électrification provenant de Toyota.

Le but de ces mesures est de contribuer à la démocratisation des véhicules électrifiés et ainsi permettre aux gouvernements, aux constructeurs et à l’ensemble de la société d’atteindre les objectifs nécessaires à la lutte contre le réchauffement climatique.

« Étant donné le nombre important de demandes concernant l’électrification des véhicules que nous recevons de la part d’entreprises qui reconnaissent la nécessité de promouvoir les technologies d’électrification des véhicules, dont la technologie hybride, nous sommes persuadés que le moment est venu de travailler ensemble », a déclaré Shigeki Terashi, membre du conseil d’administration et Vice-Président de Toyota Motor Corporation. « Si le nombre de véhicules électrifiés croît de manière significative dans les 10 prochaines années, ils deviendront la norme. Nous espérons jouer un rôle en vue d’accompagner ce changement. »

Ces brevets libres de droits représentent des technologies de pointe que l’on retrouve dans les véhicules électrifiés, en particulier dans les véhicules hybrides Toyota où leur utilisation a permis au Groupe d’améliorer le rendement, réduire l’encombrement et diminuer le coût de ces technologies. Plus précisément, ces brevets concernent des pièces et organes comme les moteurs électriques, les unités de contrôle de puissance et les systèmes de contrôle. Ce sont des technologies centrales pour ce type de véhicules et elles peuvent être utilisées pour développer des véhicules hybrides, hybrides rechargeables ou à pile à combustible (hydrogène).

En tout, Toyota va mettre à disposition environ 23 740 brevets qui représentent 20 ans de développement de technologie d’électrification des véhicules. La mise à disposition de ces brevets démarre dès maintenant et courra jusqu’à fin 2030. Les conventions régulant l’utilisation de ces technologies peuvent être émises en prenant contact avec Toyota et en discutant des modalités et conditions de licences spécifiques.

Depuis janvier 2015, Toyota propose déjà 5 680 brevets relatifs aux véhicules à pile à combustible. À cela viennent s’ajouter 2 590 brevets relatifs aux moteurs électriques, 2 020 aux unités de contrôle de puissance, 7 550 aux systèmes de contrôle, 1 320 à la boîte-pont, 2 200 aux chargeurs, et 2 380 à la pile à combustible (ce qui fait un total de 8 060 brevets relatifs à cette technologie).

S’agissant du soutien technique payant que Toyota offrira, cela inclut une explication des systèmes d’électrification des véhicules, des contrôleurs d’implémentation des technologies ainsi qu’un accompagnement spécifique pour les réglages des véhicules qui utilisent ces technologies. L’accompagnement que Toyota fournira pourra, par exemple, aider les autres constructeurs à avoir de très bons résultats en termes de rendement et de silence pour les véhicules qu’ils développent. Ces services seront mis en place après signature de contrats, des détails seront transmis aux parties intéressées.

En offrant à la fois des brevets libres de droit et un soutien technique portant sur l’électrification des véhicules, Toyota ambitionne d’encourager le développement et l’arrivée sur tous les marchés des véhicules électrifiés. Toyota considère que cette question est hautement prioritaire et croit fermement en la généralisation des véhicules plus respectueux de l’environnement. Cette démarche pourra contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique grâce à la réduction des émissions de CO₂.

En 2015, Toyota s’est fixé des objectifs de réduction de ses propres émissions avec le Toyota Environmental Challenge 2050, un ensemble d’objectifs sur le long terme pour le développement durable, visant à réduire les émissions de CO₂ pour ses véhicules et ses sites de production. En 2017, Toyota a aussi annoncé un plan de ventes qui s’étend jusqu’en 2030 en faveur de la prolifération des véhicules électrifiés.

« Le développement de la partie Chauffeur privilégie une conduite entièrement autonome, où le facteur humain est pour l’essentiel absent de l’équation, soit dans tous les environnements, soit dans des zones définies » explique Ryan Eustice, Senior Vice President de la conduite automatisée au TRI. « En revanche, Guardian est conçu pour amplifier les performances du conducteur mais sans le remplacer. L’arrivée de la nouvelle plateforme P4 dans notre flotte au printemps permettra d’accélérer le développement sur ces deux fronts. »

Le P4 bénéficie des dernières technologies employées par Lexus tant en terme de châssis que de direction, ce qui offre un surcroit d’agilité et permet un comportement plus réactif ainsi que des manœuvres plus fluides dans le cadre de la conduite automatisée.

Le P4 est équipé de deux caméras supplémentaires pour améliorer la perception de l’environnement latéral et de deux nouveaux capteurs d’images – un dirigé vers l’avant, l’autre vers l’arrière – conçus spécialement pour les véhicules autonomes. Les capteurs d’images sont utilisés de manière à tirer parti d’une large gamme dynamique (HDR). Le système de radar a été optimisé pour élargir le champ de vision, en particulier dans le périmètre immédiat du véhicule. Le système de détection LIDAR doté de huit capteurs, qui équipait déjà le précédent véhicule d’essai, Platform 3.0, est reconduit et adapté au nouveau design du véhicule.

Le P4 est un véhicule expérimental beaucoup plus perfectionné que son prédécesseur. Bénéficiant d’une puissance de calcul supérieure, ses systèmes peuvent exécuter en parallèle un plus grand nombre d’algorithmes d’apprentissage pour une évolution plus rapide. Les informations des capteurs sont donc traitées plus rapidement, au bénéfice d’une réactivité accrue à l’environnement du véhicule. L’alimentation du système informatique est désormais totalement assurée par la batterie hybride du véhicule tandis que la batterie 12 V sert uniquement d’alimentation de secours.

La centrale de calcul, logée dans le coffre, véritable « cerveau » du système de conduite automatisée, a été repensée. Désormais insérée verticalement contre la cloison de la banquette arrière, elle se rabat pour permettre l’accès à ses circuits. Cette configuration libère la totalité du plancher du coffre pour le transport d’un chargement.

TRI a une nouvelle fois confié le design aux équipe du studio CALTY Design Research de la ville d’Ann Arbor, au Michigan.

« Nous avons adopté une approche holistique pour intégrer les éléments de conduite autonome dans le design de la nouvelle LS, » déclare Scott Roller, designer en chef de CALTY. « Le résultat est une surface fluide adoptant de la technologie avancée s’inspirant de loin de la science-fiction dans les séparations graphiques entre la forme et la fonction. »

Le centre de développement de prototypes de Toyota Motor North America R&D de York Township, dans le Michigan, produira les véhicules P4 à partir de modèles de série au printemps.

Le P4 sera présenté au public lors de la conférence de presse de Toyota au CES, le 7 janvier à 22h heure française. Dans le cadre de cet événement, Dr. Gill Pratt, PDG de TRI, exposera les dernières avancées technologiques de la conduite automatisée Guardian.

Les médias pourront également découvrir le P4 sur le stand Lexus au Cobo Center de Détroit pendant les journées presse du North American International Auto Show les 14 et 15 janvier.