L’instrument « Programmes et équipements prioritaires de recherche », doté de 3 Md€ pour une période de 5 ans et 300 M€ dès 2021 en CP, sera mis en oeuvre par l'Agence nationale de la recherche (ANR) dans le cadre d'une convention avec l'Etat.

Cette action vise à consolider l’excellence de la recherche française au sein de la compétition internationale, selon plusieurs modalités, éventuellement combinables, et en s’appuyant particulièrement sur les organismes nationaux de recherche. Ses objectifs se déclinent de la manière suivante :

• Sélectionner et financer, sur des champs de recherche circonscrits et dont l’impact socio-économique potentiel est documenté, des projets contribuant à construire ou consolider le leadership de la recherche française ;
• Identifier et sélectionner des chercheurs de rang international, à même de porter des projets de recherche de rupture pour une meilleure attractivité de la recherche ;
• Identifier et soutenir des équipements et infrastructures de recherche d’envergure nationale, fortement mutualisés, qui soient les plus nécessaires et les plus structurants pour les communautés scientifiques. Un modèle économique reposant sur des co-financements et des recettes ou sur la capacité à contribuer à des innovations valorisables dans d’autres secteurs d’activité, seront recherchés. En particulier, sont visés des équipements reposant sur les technologies du traitement de l’information et leur intégration, incluant matériaux et composants (de la production de données, à leur stockage, leur exploitation, leur traitement et leur appariement).

Cette action s'inscrit dans la continuité des actions menées dans le PIA 3 dans le cadre des projets prioritaires de recherche.

Cette nouvelle action « Maturation de technologies » dotée de 1,5 Md€ sur 5 ans, pourra soutenir :

• des programmes d’innovation de rupture sur le modèle des "grands défis" financés par le Fonds pour l’innovation et l’industrie, qui constituent des formes d’actions nouvelles dans lesquelles la prise de risque est particulièrement favorisée. L’ambition est d’identifier les ruptures technologiques, qui répondent à des enjeux majeurs de transition et qui sont souvent susceptibles d’irriguer plusieurs marchés (technologies diffusantes). A titre d'exemple, des Grands défis ont été lancés sur la certification des systèmes fondés sur l'Intelligence artificielle (« IA de confiance ») ou sur la bioproduction dédiée à la santé ;
• l’accompagnement de projets de R&D portés par des entreprises, seules ou en consortium, en partenariat avec des laboratoires de recherche publique (validation de preuves de concept, développement de prototypes, levée de verrous technologiques) ;
• un effort particulier de transfert technologique dans les domaines stratégiques prioritaires ciblés, à travers des programmes d’accompagnement portés par les organismes et structures de valorisation.

Elle sera opérée conjointement par l'ANR et Bpifrance.

Un montant de 150 M€ est prévu en CP dès 2021 pour le lancement des premières procédures.

L’action « Démonstration en conditions réelles », doté de 2,5 Md€ sur 5 ans et de 250 M€ en CP dès 2021, soutiendra des premières commerciales, industrielles ou de services, visant à démontrer la viabilité organisationnelle et technico-économique des innovations dont les verrous technologiques ont été levés. Elle pourra accompagner l’expérimentation en conditions réelles d’implantation des innovations auprès de populations ou dans des territoires, afin d’identifier des ruptures d’usage, de valider des preuves de concept et d’enrichir les innovations. Avec le même objectif, cet instrument soutiendra également le développement d’incubateurs thématisés. Il comportera une dimension territoriale affirmée, par la structuration de consortiums entre acteurs publics et privés valorisant les potentiels économiques spécifiques des territoires considérés, et par la recherche de partenariats et de co-financements renforcés avec les collectivités.

Ces démonstrations en conditions réelles sont essentielles pour :

• confirmer les innovations développées et en identifier les modalités de passage à l’échelle et les éventuelles complexités d’implémentation ;
• valider la rencontre avec le marché, l’acceptabilité sociale et valoriser les nouveaux usages ;
• vérifier les hypothèses économiques (réglementaires, fiscales) et de création de valeur (chiffre d'affaires, création d’emplois directs et indirects, création de sites industriels en France…) ;
• consolider les points qui le nécessitent avant de déployer vers des échelles plus larges.

Cette action s'inscrit dans le prolongement d’actions du PIA 3 telles que « Démonstrateurs et territoires d’innovation de grande ambition », avec des mécanismes de sélection par appels à projets. Elle sera opérée, selon les secteurs et les stratégies considérés, par Bpifrance, l’Ademe et la Banque des territoires.

L’action « Soutien au déploiement » dispose d'une enveloppe de 3 Md€ sur 5 ans avec un montant de CP proposé en 2021 à 300 M€. Elle a vocation à garantir l’effectivité des conditions de diffusion et d’adoption des innovations, permettant leur déploiement à grande échelle et l’atteinte des impacts socio-économiques attendus, ainsi qu’à renforcer la souveraineté et la résilience de nos modèles sur certaines chaînes de valeur stratégiques.

A ce titre, elle permettra notamment de soutenir l’implantation de sites industriels, en priorité par des PME et ETI, et des projets nécessitant un passage à l’échelle afin de sécuriser l’industrialisation des technologies et ainsi décupler les retombées sur le territoire national. Elle accompagnera les entreprises françaises au sein des chaînes de valeur stratégiques définies au niveau européen, qui pourront le cas échéant faire l’objet de « projets importants d'intérêt européen commun » (PIIEC ou IPCEI), permettant de garantir l’industrialisation en France d’innovations développées grâce à des soutiens publics. Elle contribuera aussi à la mise en oeuvre de leviers de financement et d’investissement publics/privés variés : renforcement de certaines productions « d’intrants » essentiels (électronique, chimie, métallurgie), diversification de l’approvisionnement, recyclage et/ou stocks stratégiques, chaînes de production modulaires et reconfigurables, substitution, impression 3D, etc.

Enfin, de l’ingénierie pour des formations spécifiques sur des métiers nouveaux, en forte évolution ou en tension complètera l’arsenal de déploiement des stratégies d’investissement.

Cet instrument pourra également soutenir l'internationalisation des établissements d'enseignement supérieur français, en favorisant la mobilité étudiante, le renforcement de la capacité à travailler à l'international, le développement des ressources propres ou encore la coopération avec les autres universités européennes.

Elle sera opérée, selon les secteurs et les stratégies considérés, par Bpifrance, l'ANR, l’Ademe et la Banque des territoires.

Des investissements en fonds propres à hauteur de 2,5 Md€ viendront compléter les instruments subventionnels sur l’aval de chaîne, dont 500 M€ dès 2021.

A ce stade, les besoins sont identifiés dans les domaines suivants :

• Le segment de l’amorçage est mieux financé, avec plus de capitaux privés mais nécessite encore un financement public. C'est pourquoi, une réflexion sur la création d'un fonds national d'amorçage 3 (FNA 3) est en cours ;
• Les fonds de capital-risque et de « growth » français doivent continuer à grossir pour faire concurrence aux fonds anglo-saxons (rapport de M. Phlippe Tibi). Les fonds Multicap croissance (MC2 et MC3) gérés par Bpifrance ont été engagés à un rythme soutenu, traduisant ainsi le besoin de marché. Cet effort particulier du PIA sur cette classe d’actif nécessite un troisième fonds MC4, pour favoriser l’émergence de fonds français d'un milliard d'euros ;
• En matière de fonds directs, en s’appuyant sur le bilan des fonds des PIA 1, 2 et 3, une observation permanente du marché et des échanges avec les acteurs privés, seule la thématique cleantech-ecotech justifie la création d’un fonds successeur à la fois du fonds Ecotech et du fonds « Ville de demain ». Sa vocation est de couvrir toutes les classes d’actifs, de l’amorçage au « growth » ;
• Un dispositif d’investissements directs de l’Etat dans des entreprises technologiques, au service de l’autonomie stratégique de la France dans les technologies-clés (French Tech Souveraineté).

Enfin, une enveloppe, dont le montant reste à déterminer, constituera une dotation de flexibilité sur les cinq ans du PIA qui peuvent voir émerger un besoin qui n’est pas identifiable aujourd’hui, en lien avec les grandes priorités du PIA 4. A ce jour, il est possible de considérer que cette enveloppe devra pouvoir servir à des sujets d’industrialisation ou d’infrastructures portés par le fonds Sociétés de projets industriels (SPI) de Bpifrance et la société Ademe Investissements, si le rythme d’investissement de ces deux véhicules s’accélérait.