Sachverhalt:
A. H._, geboren 1980, verfügt über eine im Jahr 2000 abgeschlossene Ausbildung als Autolackierer. Noch während seiner Ausbildung war er am 20. Juni 1999 als Beifahrer in einen Verkehrsunfall verwickelt, bei welchem seine das Auto lenkende Schwester ihr Leben verlor. H._ zog sich lediglich leichte körperliche Verletzungen zu (Unfallaufnahmeprotokoll der Kantonspolizei Zürich vom 23. Juni 1999). Am 10. Februar 2001 erlitt H._, diesmal als Lenker, einen weiteren Autounfall (Auffahrunfall), bei dem er sich eine Distorsion der Halswirbelsäule (HWS) zuzog. Eine Arbeitsunfähigkeit wurde nicht attestiert (Arztzeugnis UVG des Dr. med. F._, Innere Medizin FMH, vom 8. März 2001). Ein dritter Unfall ereignete sich am 9. Juni 2005, erneut zog sich H._ eine - leichte - Distorsion der HWS zu (Arztzeugnis UVG des Dr. med. F._ vom 24. Juni 2005). Zuletzt arbeitete H._ vom 1. Oktober 2003 bis 31. Juli 2007 (letzter effektiver Arbeitstag: 8. Dezember 2006) bei der Firma T._ AG, als Schichtführer/Maschinist. Am 16. April 2008 meldete sich H._ bei der Invalidenversicherung zum Rentenbezug an, unter Hinweis auf eine psychische Erkrankung mit Beginn im August 1999. Die IV-Stelle des Kantons Zürich führte erwerbliche Abklärungen durch und zog die Akten bei der Taggeldversicherung AXA Winterthur, Zürich (namentlich Berichte des Ambulatoriums X._ vom 14. Mai 2007, des Dr. med. F._ vom 19. Mai [UVG-Zeugnis] und 6. August 2007, des Zentrums Z._ vom 17. April 2008; Gutachten des Dr. med. U._, Innere Medizin und Rheumaerkrankungen FMH, vom 15. März 2007 und des Dr. med. W._, Psychiatrie und Psychotherapie FMH, vom 17. Mai 2007). Sie holte Berichte ein des Zentrums Z._ vom 19. Mai 2008, des Dr. med. S._, prakt. Arzt/Facharzt für Allgemeinmedizin, vom 18. Juni 2008, und veranlasste eine Abklärung im Institut Y._, (Gutachten vom 9. Februar 2009). Im Rahmen des Vorbescheidverfahrens liess H._ Einwände erheben und weitere Akten (der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt SUVA) betreffend die Verkehrsunfälle sowie Berichte der Frau Dr. med. G._, Neurologie FMH, vom 24. Februar und 10. März 2000, ins Recht legen. Die IV-Stelle holte hiezu eine Stellungnahme des Instituts Y._ vom 26. Oktober 2009 ein und verfügte am 1. und 16. April 2010 die Zusprechung einer Viertelsrente ab 12. Dezember 2007 (bei einem Invaliditätsgrad von 43 %).
B. Die hiegegen erhobene Beschwerde des H._, mit welcher er die Zusprechung einer ganzen Rente ab 1. Dezember 2007 beantragte, eventualiter die Rückweisung der Sache an die IV-Stelle zur weiteren Abklärung, hiess das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich mit Entscheid vom 29. November 2011 teilweise gut und änderte die Verfügungen vom 1. und 16. April 2010 insofern ab als es feststellte, dass H._ ab 1. Dezember 2007 Anspruch auf eine ganze und ab 1. Mai 2009 auf einer Viertelsrente habe.
C. H._ führt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit den Anträgen, unter Aufhebung des angefochtenen Entscheides sei ihm eine ganze Rente ab 1. Dezember 2007 zuzusprechen, eventualiter sei die Sache an die IV-Stelle bzw. die Vorinstanz zurückzuweisen zur Vornahme einer psychiatrischen und eventuell einer neuropsychologischen Abklärung.
Erwägungen:
1. 1.1 Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann u.a. die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (Art. 95 lit. a BGG), die Feststellung des Sachverhalts nur, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG). Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 beruht (Art. 105 Abs. 2 BGG).
1.2 Tatsächlicher Natur und somit für das Bundesgericht grundsätzlich verbindlich sind insbesondere die Feststellungen zur Arbeits(un)fähigkeit, welche das kantonale Gericht gestützt auf medizinische Untersuchungen trifft (BGE 132 V 393 E. 3.2 S. 398). Soweit die Beurteilung der Zumutbarkeit von Arbeitsleistungen auf die allgemeine Lebenserfahrung gestützt wird, geht es um eine Rechtsfrage; dazu gehören auch Folgerungen, die sich auf die medizinische Empirie stützen, zum Beispiel die Vermutung, dass eine anhaltende somatoforme Schmerzstörung oder ein vergleichbarer ätiologisch unklarer syndromaler Zustand mit zumutbarer Willensanstrengung überwindbar sei (BGE 131 V 49 mit Hinweisen; SVR 2008 IV Nr. 8 S. 23, I 649/06 E. 3.2). Zu den vom Bundesgericht nur eingeschränkt überprüfbaren Tatsachenfeststellungen zählt, ob eine anhaltende somatoforme Schmerzstörung vorliegt, und, bejahendenfalls, ob eine psychische Komorbidität oder weitere Umstände gegeben sind, welche die Schmerzbewältigung behindern. Als Rechtsfrage frei überprüfbar ist dagegen, ob eine festgestellte psychische Komorbidität hinreichend erheblich ist und ob einzelne oder mehrere der festgestellten weiteren Kriterien in genügender Intensität und Konstanz vorliegen, um gesamthaft den Schluss auf eine nicht mit zumutbarer Willensanstrengung überwindbare Schmerzstörung und somit auf eine invalidisierende Gesundheitsschädigung zu gestatten (Urteil 9C_871/2010 vom 25. Februar 2011 E. 1.2, nicht publ. in: BGE 137 V 64; SVR 2008 IV Nr. 23 S. 71, I 683/06 E. 2.2).
2. Streitig und zu prüfen ist der Anspruch auf eine Invalidenrente.
Die für die Beurteilung des geltend gemachten Rentenanspruchs massgebenden gesetzlichen Bestimmungen und die von der Rechtsprechung weiter konkretisierten Grundsätze, namentlich hinsichtlich des Beweiswertes und der Beweiswürdigung medizinischer Berichte und Gutachten (BGE 125 V 351 E. 3a S. 352), legt die Vorinstanz zutreffend dar. Darauf wird verwiesen.
3. 3.1 Die Vorinstanz erwog, das Gutachten des Instituts Y._ sei für die streitigen Belange umfassend. Der Kopfschmerz-Problematik werde im Rahmen der Arbeitsfähigkeitsbemessung angemessen Rechnung getragen. Dem Beweiswert sei nicht abträglich, dass den Gutachtern die SUVA-Akten betreffen die Verkehrsunfälle nicht vorgelegen hätten, zumal sie den Versicherten hiezu befragt hätten und sich auch in den medizinischen Vorakten entsprechende Informationen fänden. Gestützt auf die Beurteilung des neurologischen Teilgutachters Dr. med. L._ sei nicht davon auszugehen, die bei den Verkehrsunfällen erlittenen Verletzungen wirkten sich weiterhin auf die Arbeitsfähigkeit aus. Auch in Anbetracht der Untersuchungsergebnisse der Neuropsychologin Dr. med. G._ hätten die Gutachter nachvollziehbar, überzeugend und zu Recht ohne weitere neuropsychologische Abklärung eine organische Schädigung verneint. Voller Beweiswert komme auch der psychiatrischen Beurteilung des Dr. med. A._ zu, dergemäss vor dem Hintergrund des tödlichen Unfalls der Schwester (1999) und dem krankheitsbedingten Tod der Mutter (2006) von einer psychischen Überlagerung auszugehen sei, bei Fehlen eines ausgeprägten depressiven Leidens und einer posttraumatischen Belastungsstörung im Begutachtungszeitpunkt. Das kantonale Gericht erwog, der Psychiater Dr. med. A._ habe nachvollziehbar dargelegt, dass neben einer anhaltenden somatoformen Schmerzstörung einzig eine ängstlich-depressive Störung vorliege und eine schwere Regression im Vordergrund stehe, welche die Arbeitsfähigkeit nicht beeinträchtige. Ebenfalls nachvollziehbar dargelegt werde die Höhe der Arbeitsfähigkeit, zumal dem Versicherten die nötige Willensanstrengung zur Schmerzüberwindung zugemutet werden könne, da spätestens ab dem Zeitpunkt der Begutachtung (Januar 2009) lediglich das Kriterium des mehrjährigen chronifizierten Krankheitsverlaufs mit unveränderter oder progredienter Symptomatik erfüllt sei. Indes vermöge das Gutachten des Instituts Y._ hinsichtlich des der Begutachtung vorangehenden Zeitraumes nicht zu überzeugen, diesbezüglich sei den echtzeitlichen Beurteilungen der Ärzte am Zentrum Z._ und des Psychiaters Dr. med. W._ höherer Beweiswert zuzuerkennen. Es sei somit davon auszugehen, dass nach Ablauf der einjährigen Wartezeit im Dezember 2007 ein schweres depressives Leiden und eine dadurch bewirkte vollständige Arbeitsunfähigkeit vorgelegen hätten. Somit bestehe zwischen 1. Dezember 2007 und 30. April 2009 (drei Monate nach Eintritt der Verbesserung im Januar 2009) Anspruch auf eine ganze Rente.
3.2 Der Beschwerdeführer rügt wie bereits im vorinstanzlichen Beschwerdeverfahren, das Gutachten des Instituts Y._ sei aus verschiedenen Gründen nicht beweistauglich. Namentlich wiederholt er, das Gutachten beruhe auf einer falschen Diagnose, weil der psychiatrische Gutachter Dr. med. A._ eine ausgeprägte Suizidalität im Widerspruch zur ICD-10-Klassifikation als notwendige Voraussetzung für eine depressive Störung erachte, und bezüglich des Gesundheitszustandes vor der Begutachtung von einem offensichtlich falschen Sachverhalt ausgehe. Erneut stellt er die Kompetenz des Dr. med. A._ in Frage und bringt vor, den Gutachtern seien nicht alle relevanten Vorakten zugänglich gewesen, namentlich nicht jene bezüglich der verschiedenen (Verkehrs-) Unfälle. Er rügt, soweit die Vorinstanz den aktuellen psychischen Gesundheitszustand gestützt auf das Gutachten des Instituts Y._ beurteile, beruhe ihr Entscheid auf einer offensichtlich unrichtigen Sachverhaltsfeststellung und einer willkürlichen Beweiswürdigung. Offensichtlich unzutreffend sei, dass die Kopfschmerzen wegen fehlendem Nachweis eines Cervikalsyndroms nicht als cervikogen interpretiert werden könnten. Ebenfalls willkürlich sei die vorinstanzliche Beweiswürdigung hinsichtlich der neuropsychologischen Defizite (zumal den Gutachtern des Instituts Y._ die Ergebnisse der Untersuchungen durch die Neuropsychologin Dr. med. G._ nicht vorgelegen hätten). Willkürlich verneine das kantonale Gericht die andauernden Folgen des Verkehrsunfalls von 1999. Angesichts der Krankengeschichte sei zum einen nicht nachvollziehbar, dass er weder an einer mittelgradigen depressive Episode noch an einer posttraumatischen Belastungsstörung leide und zum andern die Arbeitsfähigkeit 80 % betrage. Es fehle eine sorgfältige Auseinandersetzung mit den sog. Förster-Kriterien. Allein schon die schwere, seit mindestens 2006 bestehende depressive Störung vermöge die Unüberwindbarkeit der Schmerzstörung zu begründen. Schliesslich könne bereits aus Gründen der Verfahrensfairness nicht auf das Gutachten des Instituts Y._ abgestellt werden.
4. 4.1 Zum vornherein unbehelflich sind die Rügen am Gutachten des Instituts Y._ betreffend den Zeitraum vor der Begutachtung im Januar 2009, nachdem das kantonale Gericht den Beweiswert der echtzeitlichen ärztlichen Beurteilung als höher einstufte als die retrospektive Einschätzung der Experten des Instituts Y._ (E. 3.1 hievor).
4.2 Die Beweiswürdigung des kantonalen Gerichts, einschliesslich der antizipierten Schlussfolgerung, wonach keine weiteren medizinischen Abklärungen erforderlich seien, beschlägt Fragen tatsächlicher Natur und ist daher für das Bundesgericht grundsätzlich bindend (E. 1.2 hievor). Eine Bindungswirkung fehlt, wenn die Beweiswürdigung willkürlich ist, was nicht bereits dann zutrifft, wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre, sondern erst, wenn der Entscheid offensichtlich unhaltbar ist, zur tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht oder auf einem offenkundigen Fehler beruht (BGE 127 I 54 E. 2b S. 56; vgl. auch BGE 135 V 2 E. 1.3 S. 4 f). So verhält es sich hier nicht, denn das kantonale Gericht setzte sich hinsichtlich des Gesundheitszustandes im Januar 2009 einlässlich mit den im kantonalen Beschwerdeverfahren erhobenen Einwendungen des Versicherten auseinander und legte in Nachachtung seiner Pflicht zu umfassender, sorgfältiger, objektiver und inhaltsbezogener Beweiswürdigung (BGE 132 V 393 E. 4.1 S. 400) willkürfrei dar, weshalb das Gutachten des Instituts Y._ vom 9. Februar 2009 als voll beweiskräftig einzustufen ist.
4.2.1 In der Tat führte der psychiatrische Gutachter Dr. med. A._ mit ausführlicher Begründung nachvollziehbar aus, dass seit der Untersuchung durch Dr. med. W._ im Mai 2007 in psychischer Hinsicht insoweit eine Verbesserung eingetreten war, als das von Dr. med. W._ beschriebene depressive Syndrom unklarer Ätiologie, das schwerste Hemmungen bewirkte und "mit einer in der klinischen Untersuchung imponierenden Pseudodemenz" einherging, sich weitgehend zurückgebildet hatte. Im Unterschied zu den schweren Beeinträchtigungen, welche eine psychiatrische Untersuchung im Mai 2007 praktisch verunmöglicht und Dr. med. W._ lediglich das Stellen von Differenzialdiagnosen erlaubt hatten, war der - einen gepflegten Eindruck hinterlassende - Beschwerdeführer im Januar 2009 in der Lage, einen guten affektiven Kontakt zum Untersucher aufzunehmen. Wenngleich der Antrieb als leichtgradig vermindert, die Sprechweise als eher langsam, leise und monoton und die Stimmung als herabgesetzt und leicht depressiv beschrieben wurde, war der Beschwerdeführer in der Lage, die Fragen adäquat zu beantworten, ohne dass den Gutachtern etwa Einschränkungen der Auffassungsgabe, der Konzentrationsfähigkeit, der Merkfähigkeit oder des Gedächtnisses aufgefallen wären. Diese Beobachtung lässt eine wesentliche Veränderung gegenüber seinem Zustand anlässlich der Begutachtung durch Dr. med. W._ erkennen, als der Versicherte nicht oder nur unter grossen Schwierigkeiten und mit langen Verzögerungen die Fragen des Experten zu beantworten vermochte, sich weder an Daten noch an sonstige Ereignisse, Traumatisierungen oder Schwierigkeiten erinnern konnte und eine ausgesprochene Verdrängungstendenz erkennen liess. Dass die Vorinstanz auf die Beurteilung des psychiatrischen Gutachters Dr. med. A._ abstellte, der eine Angst und depressive Störung gemischt (ICD-10 F41.2) sowie eine anhaltende somatoforme Schmerzstörung (ICD-10 F45.4) diagnostiziert und nachvollziehbar dargelegt hatte, die nunmehr im Vordergrund stehende regressive Entwicklung habe keinen Einfluss auf die Arbeitsfähigkeit, verletzt kein Bundesrecht. Der Einwand, Dr. med. A._ vertrete mit seiner Ansicht, wonach eine "eigentliche Suizidalität" bei einer schweren depressiven Störung "eigentlich zwingend vorhanden sein" müsse, eine aus medizinischer Sicht eindeutig falsche Meinung, weshalb seine Fachkompetenz ernsthaft in Frage zu stellen sei, überzeugt nicht, zumal Suizidgedanken und -handlungen im Rahmen einer schweren depressiven Episode (ICD-10 F32.2) häufig auftreten (vgl. WHO/DMIDI, Internationale statistische Klassifikation der Krankheiten und verwandter Gesundeitsprobleme, 10. Revision - German Modification - Version 10 [ICD-10-GM 2010], 2011, S. 181). Was die letztinstanzlich wiederholte Rüge betrifft, der Gutachter sei hinsichtlich der Verkehrsunfälle unvollständig dokumentiert gewesen, kann auf die korrekten Erwägungen des kantonalen Gerichts verwiesen werden, das einlässlich dargelegt hatte, weshalb selbst eine diesbezügliche Lücke in den Vorakten dem Beweiswert der Expertise nicht abträglich wäre (E. 3.1 hievor). Generell vermag das Fehlen eines ärztlichen Berichts den Beweiswert der Expertise nur dann entscheidend zu mindern, wenn dieser wenigstens Zweifel an deren Schlüssigkeit zu wecken vermag, was von der versicherten Person darzutun ist (Urteil 9C_802/2008 vom 22. Dezember 2008 E. 3.2.1) und hier nicht zutrifft. Nicht zu beanstanden ist sodann die einlässliche und sorgfältige Prüfung der sog. Förster-Kriterien im angefochtenen Entscheid, die das kantonale Gericht zum letztinstanzlich nicht zu beanstandenden Schluss führte, dem Beschwerdeführer wäre nunmehr die Willensanstrengung zur Schmerzüberwindung zumutbar. Nicht bundesrechtswidrig ist schliesslich die vorinstanzliche Würdigung der neuropsychologischen Beurteilungen und namentlich das Abstellen auf die Beurteilung des Dr. med. L._, der gestützt auf umfangreiche eigene Abklärungen die Kopfschmerzen nicht objektivieren konnte (deren Vorhandensein aber als plausibel erachtete). Dies gilt umso mehr, als zum einen Dr. med. L._ bereits vor der Einsichtnahme in die Befunde der Neurologin Dr. med. G._ eine beim Verkehrsunfall im Jahre 1999 erlittene milde traumatische Hirnverletzung als wahrscheinlich erachtete und damit zu einer mit Frau Dr. med. G._ übereinstimmenden Einschätzung gelangte (welche im Übrigen ebenfalls kein Zervikalsyndrom feststellte). Zum andern legten die Gutachter mit nachträglich von der IV-Stelle beantragter Stellungnahme vom 26. Oktober 2009 überzeugend dar, dass die ihnen erst im Nachgang zur Exploration vorgelegten Befunde der Frau Dr. med. G._ die neurologische Beurteilung des Dr. med. L._ vollumfänglich bestätigten. Für beweisrechtliche Weiterungen besteht kein Anlass.
5. Das Bundesgericht hat sich in BGE 137 V 210 einlässlich zu den Begutachtungen durch die MEDAS geäussert und unter anderem erwogen, das Gebot der Verfahrensfairness könne nicht allein durch den Umstand verletzt sein, dass gutachtliche und andere medizinische Erkenntnisse aus dem Administrativverfahren die wesentliche tatsachenbezogene Entscheidungsgrundlage für die gerichtliche Überprüfung des Verwaltungsaktes bilden (BGE a.a.O. E. 2.3 S. 236 f.). Das Bundesgericht hat sich im Weiteren zu den latenten Gefährdungen der Verfahrensgarantien, wie sie sich aus dem Ertragspotential der Tätigkeit der MEDAS zuhanden der Invalidenversicherung ergeben, geäussert (BGE a.a.O. E. 2.4 S. 237 ff.) und die Notwendigkeit von Korrektiven geprüft (BGE a.a.O. E. 2.5, 3 und S. 240 ff.). Das Bundesgericht erkannte, dass die festgestellten Defizite durch die dargestellten Korrektive insgesamt ausgeglichen werden können und der Beizug von Administrativexpertisen der MEDAS und deren Verwendung auch im Beschwerdeverfahren in dieser Sicht nicht gegen die einschlägigen Verfahrensgarantien verstösst (BGE a.a.O. E. 5 S. 266). Darüber hinaus verlieren nach altem Verfahrensstandard eingeholte Gutachten ihren Beweiswert auch mit Rücksicht auf die in BGE 137 V 210 erläuterten Korrektive nicht, sondern es ist im Rahmen einer gesamthaften Prüfung des Einzelfalls mit seinen spezifischen Gegebenheiten und den erhobenen Rügen entscheidend, ob das abschliessende Abstellen auf die vorhandenen Beweisgrundlagen im angefochtenen Entscheid vor Bundesrecht standhält (BGE a.a.O. E. 6 S. 26). Mit Blick darauf, dass der Beschwerdeführer lediglich allgemein gehaltene Vorbehalte geltend macht und unter Berücksichtigung, dass nach dem Gesagten die gesundheitlichen Verhältnisse medizinisch gutachterlich umfassend abgeklärt worden sind, erübrigen sich diesbezügliche Weiterungen. Dass die Vorinstanz nicht explizit auf die bereits im kantonalen Beschwerdeverfahren gerügte Verletzung der Verfahrensfairness eingegangen ist, bedeutet keine Verletzung der Begründungspflicht, war es doch dem Beschwerdeführer möglich, das vorinstanzliche Erkenntnis - unter Berücksichtigung der Kognition des Bundesgerichts - sachgerecht anzufechten (BGE 134 I 83 E. 4.1 S. 88; 133 III 439 E. 3.3 S. 445; 124 V 180 E. 1a S. 181; Urteile 9C_472/2010 vom 5. Juli 2010 E. 3.1 und 9C_215/2010 vom 20. April 2010 E. 3).
6. Die Invaliditätsbemessung der Vorinstanz wurde nicht angefochten. Es kann daher auf die diesbezüglichen Erwägungen im angefochtenen Entscheid verwiesen werden. Ein höherer Rentenanspruch ist somit nicht ausgewiesen.
7. Die Beschwerde ist damit abzuweisen. Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind die Gerichtskosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 500.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 11. Juni 2012
Im Namen der II. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Meyer
Die Gerichtsschreiberin: Bollinger Hammerle