L’action « Programmes et équipements prioritaires de recherche » (PEPR), dotée de 3 Md€ pour une période de 5 ans, est mise en oeuvre dans le cadre de la convention du 2 juin 2021 entre l'Etat et l'Agence nationale de la recherche (ANR).

Bâtie sur les enseignements tirés des actions « Equipements structurant pour la recherche » et « Programmes prioritaires de recherche » du PIA 3, elle 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).

L'enveloppe de 3 Md€ a été intégralement affectée à l'ANR, opérateur unique de cette action, par décision du Premier ministre. Les CP à hauteur de 300 M€ ont été intégralement versés à l'ANR conformément à la prévision initiale.

Ils permettront de couvrir les premiers dispositifs lancés en 2021 au titre (i) des stratégies nationales validées ainsi que (ii) des PEPR dits "exploratoires" :

(i) à titre d'illustration, de premiers PEPR ont déjà été lancés ou sont en cours de lancement dans le domaine de l'"hydrogène", du "quantique", de la stratégie "ville durable et bâtiments innovants", de "l'alimentation durable à la santé", et seront lancés à l'automne 2021 sur les thématiques de la "décarbonation de l'industrie", des "systèmes agricoles durables" ou encore des stratégies "Batteries" ou relatives à la santé.

(ii) un AAP spécifique relatif à des PEPR "exploratoires", doté d'un montant d'1 Md€ a été lancé en juin 2021 pour sélectionner au cours des prochains mois une vingtaine de programmes pilotes que l'Etat peut décider d'accompagner dans des secteurs en émergence et dans des domaines exploratoires d'intérêt national et européen. Le soutien moyen apporté à chacun sera de l’ordre de 50 M€ (entre 20 M€ et 120 M€). en fonction de ses résultats et de l’avancée concrète de la transformation, une stratégie pourra être ensuite élaborée et complétée par d’autres actions. Toutes les thématiques scientifiques peuvent faire l’objet d’un dépôt à condition que le dossier mette en évidence l’impact potentiel et à long terme des travaux de recherche soutenus par le programme sur l’industrie, l’économie, la santé, l’environnement ou la société. 4 programmes ont d'ores et déjà été sélectionnés pour un montant de 193 M€ ; 67 dossiers avaient été déposés. Les programmes de la seconde vague sont en cours d'instruction par le jury international.

Cette action, dotée de 1,5 Md€ sur 5 ans, est encadrée par la convention du 2 juin 2021 entre l'Etat, l'Agence nationale de la recherche, l'ADEME, l'EPIC Bpifrance et la société anonyme Bpifrance relative au programme d'investissements d'avenir (action « Maturation de technologies, R&D partenariale, valorisation de la recherche et transfert de technologies »). Elle a pour objet de 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.

Au regard de la programmation par stratégie et par outil définie à ce jour, l'enveloppe prévue a été affectée de la manière suivante entre les trois opérateurs de l'action : 200 M€ gérés par l'ADEME ; 700 M€ gérés par l'ANR et 600 M€ par Bpifrance. Les CP ont été majoritairement versés à Bpifrance au regard des premiers appels à projets pilotés par ce dernier : « Développement de technologies innovantes critiques» ; « Mutualisation et valorisation des données d’intérêt cyber » et "Projets innovants sur le Campus Cyber" au titre de la stratégie "Cybersécurité".

Des projets ont été également engagés au titre des stratégies "quantique", "nucléaire", "Santé numérique" et "Maladies infectieuses" pour un montant d'aide total de 155 M€.

Enfin, un appel à projets générique transverse, piloté par l'ANR, a été lancé en décembre 2021 jusqu'au 28 février 2022 afin de :

• définir pour chacune des stratégies nationales d’accélération un ou plusieurs programmes ambitieux d’accompagnement de projets d’innovation portés par les établissements d’enseignement supérieur et de recherche, notamment les universités, les écoles et les organismes de recherche, sur un continuum d’intervention dans des phases dites de pré-maturation et de maturation.

• d’octroyer des moyens supplémentaires nécessaires pour soutenir l’accompagnement et la mise en œuvre de ces projets de pré-maturation et de maturation pour renforcer l’émergence de technologies et de solutions innovantes dans le champ des stratégies nationales d’accélération.

L'écart à la prévision initiale en AE correspond à la ventilation des actions par opérateur qui s'est précisée en 2021 lors de l'élaboration des conventions et de la programmation des stratégies nationales.

Par rapport à la prévision initiale en CP, il s'est avéré pertinent de réorienter les premiers versements aux actions les plus avancées et pour lesquels des appels à projets avaient été lancés et donné lieu à des sélections avant la fin d'année. En l'espèce, 45 M€ ont ainsi été mobilisés pour l'action 3 "Démonstrateurs".

Cette action, dotée de 2,5 Md€ sur 5 ans, est encadrée par la Convention du 8 avril 2021 entre l'Etat, l'ADEME, l'Agence nationale de la recherche, la Caisse des dépôts et consignations, l'EPIC Bpifrance et la société anonyme Bpifrance relative au programme d'investissements d'avenir (action « Démonstration en conditions réelles, amorçage et premières commerciales »). Elle 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 soutient la mise en oeuvre de premières réalisations industrielles ou de services à l’échelle pilote ou démonstrateur, visant à vérifier la viabilité organisationnelle et technico économique d’innovations, dont les principaux verrous technologiques ont été levés Elle pourra accompagner des expérimentations en conditions réelles ou représentatives auprès des populations, dans des territoires, écosystèmes ou établissements, afin d’identifier des ruptures d’usage, d’enrichir et de valider les innovations ayant un fort potentiel de réplication ou de diffusion. Elle comporte une dimension territoriale affirmée, par la structuration de consortiums entre acteurs publics et privés valorisant les potentiels économiques spécifiques des territoires considérés, ainsi que par la recherche de partenariats et de co-financements renforcés avec les collectivités territoriales.

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.

Au regard de la programmation par stratégie et par outil définie à ce jour, l'enveloppe prévue est affectée de la manière suivante entre les quatre opérateurs de l'action : 750 M€ gérés par l'ADEME ; 150 M€ gérés par l'ANR, 900 M€ par Bpifrance et 700 M€ par la Caisse des dépôts et consignations. Les CP ont été versés à la lumière des stratégies les plus avancées et du lancement effectif des premiers appels à projets.

Au 31 décembre, 665 M€ avaient été engagés auprès de bénéficiaires au titre de 15 stratégies. A titre d'illustration et de manière non exhaustive, les faits marquants de l'année 2021 sont les suivants :

• l'Appel à manifestation d'intérêt (AMI) "Démonstrateurs numériques dans l'enseignement supérieur", piloté par l'ANR, a permis de financer 17 projets pour 100 M€.  Il s'inscrit dans la stratégie "Enseignement et numérique" et vise à accompagner un ensemble d'établissements représentatifs de l'enseignement supérieur français dans leur transformation numérique.

• l’AMI «  Développement et renforcement de la filière française et européenne du Cloud », géré par Bpifrance, a pour objet (i) d’alimenter l’élaboration de la stratégie d’accélération Cloud en permettant à l’Etat de disposer d’une vision la plus exhaustive possible des initiatives et du potentiel d’investissement dans l’innovation et la production industrielle, et (ii) d’identifier sur le territoire français les acteurs économiques concernés et de recueillir leurs propositions de projets prêts à être financés rapidement et de projets plus prospectifs susceptibles d’être soutenus dans le cadre de futurs appels à projets du PIA ou d’autres dispositifs. 4 projets ont été décidés pour un montant total d’aide de 50,4 M€.

• L'AMI “Nouvelles biothérapies et outils de production", piloté par Bpifrance, relatif à la stratégie « Biothérapies et bioproduction de thérapies innovantes » a donné lieu à la sélection de 16 projets pour un montant d’aide de 38,6 M€.

• L'appel à projets  « Systèmes constructifs bois », de la stratégie nationale « Ville durable », piloté par l'ADEME, vise en particulier la massification de la construction et de la rénovation bois et d’anticiper une montée en charge de la construction bois et biosourcée. 10 projets ont d'ores et déjà été financés pour 16 M€. Plusieurs projets étaient encore en instruction à ce jour.

• Enfin, 7 projets sont financés au titre de l'AMI "Capacity building" dans le cadre de cette action à hauteur de 145 M€ 

Par ailleurs, de nombreux dispositifs sont actuellement ouverts et/ou en cours de sélection. A titre d'exemples :

• l'AAP "Solutions innovantes pour l’amélioration de la recyclabilité, le recyclage et la réincorporation des matériaux", lancé en juillet 2021 et ouvert pour une année, s'inscrit dans la stratégie éponyme. L'instruction des dossiers sera conduite par l'ADEME. Il permettra de sélectionner des projets de démonstrateurs développant de nouveaux produits, technologies, modèles d’affaires ou services, permettant de développer le recyclage et de contribuer ainsi à la transition d’un modèle économique linéaire « fabriquer, consommer, jeter » vers un modèle plus circulaire;

• Deux AAP ont été lancés dans le secteur culturel en juillet 2021, dont l'opérateur est la Caisse des dépôts, relatifs à l'"Expérience augmentée du spectacle vivant" et la "numérisation du patrimoine et de l’architecture". 

• L'AAP "« Digitalisation et décarbonation du ferroviaire » de la stratégie nationale « Décarbonation des mobilités ». 19 projets ont été déposés en 2021 et sont en cours d'instruction.

• L'AMI "Démonstrateurs de la ville durable" est piloté par la Caisse des dépôts et consignations. Dans le cadre de la stratégie "Solutions pour la ville durable et les bâtiments innovants ", il vise la création d’un réseau national de démonstrateurs, à l’échelle d’îlots ou de quartiers, illustrant la diversité des enjeux de transition écologique des espaces urbains français et de leur développement durable. Les projets retenus devront contribuer à la transformation d’un territoire, en mobilisant ensemble les experts (collectivités locales, chercheurs, urbanistes, économistes, sociologues, industriels, associations et populations), en mettant en œuvre un ensemble d’expérimentations et d’innovations dans une approche multisectorielle et intégrée. La première vague a donné lieu à la sélection de 9 premiers projets en 2022. 80 dossiers sont en cours d'analyse pour la deuxième vague.

L'écart à la prévision initiale en AE correspond à la ventilation des actions par opérateur qui s'est précisée en 2021 lors de l'élaboration des conventions et de la programmation des stratégies nationales.

Par rapport à la prévision initiale en CP, il s'est avéré pertinent de réorienter les premiers versements aux actions les plus avancées et pour lesquels des appels à projets avaient été lancés et donné lieu à des sélections avant la fin d'année. En l'espèce, 50 M€ ont ainsi été mobilisés pour cette action depuis les actions 02 et 04.

Cette action, dotée de 3 Md€ sur 5 ans, est encadrée par la Convention du 4 juin 2021 entre l’Etat, l’ADEME, l’Agence nationale de la recherche, la Caisse des dépôts et consignations, l’EPIC Bpifrance et la société anonyme Bpifrance relative au programme d’investissements d’avenir (action «Soutien au déploiement»). 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 l'investissement dans l’ingénierie pédagogique pour le développement ou la création de formations tout au long de la vie spécifiques et liées aux métiers nouveaux, en évolution ou en tension des stratégies d’accélération. Il s’agit de s’assurer que leur déploiement ne se heurtera pas à des difficultés de recrutement pour des compétences essentielles allant, en termes de formation initiale, du bac pro jusqu’au doctorat. Il s’agit aussi de faciliter les réorientations ou les reconversions vers les secteurs liés à ces stratégies d’accélération en renforçant les outils de formation continue.

Les outils préfigurateurs du PIA 3 étaient notamment les actions "Filières" en particulier s'agissant du Plan Batteries, "Campus des métiers et qualifications" au sein de l'action "Territoires d'innovation pédagogique", "Démonstrateurs" dans sa dimension aval, par exemple s’agissant du soutien au parc éolien en mer, ou les "Nouveaux cursus à l’université, l'"Ingénierie de formation", et les "écoles universitaires de recherche".

Au regard de la programmation par stratégie et par dispositif définie à ce jour, l'enveloppe prévue est affectée de la manière suivante entre les quatre opérateurs de l'action : 1 Md€ géré par l'ADEME ; 200 M€ gérés par l'ANR, 1,5 Md€ par Bpifrance et 300 M€ par la Caisse des dépôts et consignations. Un montant de 295 M€ de CP a été versé aux 4 opérateurs en tenant compte à la fois du prorata de leurs enveloppes ainsi que du lancement des premiers appels à projets.

De nombreux dispositifs ont déjà donné lieu à une sélection de projets. Au 31 décembre 2021, 491 M€ avaient été engagés dans le cadre de 4 stratégies. Les faits marquants de l'année 2021 sont les suivants :

• un AMI « Capacités de production de produits de santé et d’équipements destinés à la lutte contre la pandémie de COVID-19 et à ses conséquences » lancé en février 2021 et opéré par la Bpifrance dans le cadre de la stratégie « Biothérapies et bioproduction de thérapies innovantes ». L’AAP ambitionne de faire émerger des solutions de production d’équipements sanitaires et médicaux permettant de lutter contre la pandémie du Covid-19.4 projets sont à ce stade financés à hauteur de 43,5 M€.

• Un AAP dans le secteur du quantique en juillet 2021, dont l'opérateur est l’Agence nationale de la recherche (ANR), relatif au besoin de nouvelles formation sur les technologies du quantique. 3 projets ont été décidés pour un montant de 3 M€.

• Enfin, 38 projets sont financés au titre de l'AMI "Capacity building" dans le cadre de cette action à hauteur de 383 M€.

De nombreux dispositifs sont par ailleurs ouverts dans le cadre de cette action. A titre d'exemples :

• en 2021, 6 projets ont été déposés dans le cadre de l’AAP « Développement d’une filière de production française de carburants aéronautiques durables » de la stratégie nationale « Produits biosourcés et carburants durables ». 2 projets ont été validés, les décisions sont en cours de préparation ;

• un AAP « Industrialisation de Produits et Systèmes Constructifs bois et autres biosourcés » lancé en juillet 2021 et opéré par l'ADEME dans le cadre de la stratégie « Solutions pour la Ville Durable et les Bâtiments Innovants ». L’AAP ambitionne de faire émerger des solutions de production d’éléments de gros-œuvre et de second œuvre dans le bâtiment (panneaux de process et contreplaqué, poutres, lamellé-collé, bois aboutés et contrecollés, parois extérieures et intérieures, menuiseries, planchers, etc.) à base de bois ou d’autres autres matériaux biosourcés.

• Un AAP dans le secteur culturel en juillet 2021, dont l'opérateur est la Caisse des dépôts, relatif à la "recherche d'alternatives vertes".

• un AAP « Solutions et technologies innovantes pour les batteries », piloté par Bpifrance, dans le cadre stratégie nationale relative aux Batteries est ouvert jusqu'en janvier 2023.

• Un AAP « PME Innovations » et un AAP « Briques technologiques et démonstrateurs pré-industriels » ont été lancés en janvier 2022 dans le cadre de la stratégie "Technologies avancées pour les systèmes énergétiques" dont un des objectifs est de soutenir l’innovation en promouvant le développement de briques technologiques et les actions de démonstration de grande ampleur.

L'écart à la prévision initiale en AE correspond à la ventilation des actions par opérateur qui s'est précisée en 2021 lors de l'élaboration des conventions et de la programmation des stratégies nationales.

Par rapport à la prévision initiale en CP, il s'est avéré pertinent de réorienter les premiers versements aux actions les plus avancées et pour lesquels des appels à projets avaient été lancés et donné lieu à des sélections avant la fin d'année. En l'espèce, 5 M€ ont ainsi été mobilisés pour l'action 3 "Démonstrateurs".

Des investissements en fonds propres à hauteur de 2,5 Md€ viennent compléter les instruments subventionnels sur l’aval de chaîne. Les fonds propres du PIA sont souscrits par tranche et transitent par le compte d'affectation spéciale "participations financières de l'Etat".

A ce jour, l'action a été consommée à hauteur de 500 M€ en AE = CP comme suit :

• 300 M€ consacrés au volet « Fonds écotechnologies 2 » qui a vocation à s’inscrire dans la continuité de l’action des fonds professionnels de capital investissement (FPCI) «Ecotechnologies» et «Ville de demain» gérés par Bpifrance Investissement respectivement depuis 2012 et 2015 dans le cadre des PIA. Il interviendra sur les thématiques en lien avec la transition écologique et énergétique en accompagnant principalement, au travers d’opérations de capital risque, des sociétés développant des solutions technologiques. La convention dédiée a été publiée le 10 décembre 2021.

• 200 M€ pour recharger le dispositif « French tech Souveraineté ».

Enfin, comme indiqué en PLF 22, d'autres instruments sont en cours d'élaboration pour succéder au Fonds national d'amorçage n°2, à Multicapcroissance n°2 et au fonds Sociétés de projets industriels (SPI). les réflexions sont étroitrement menées à la lumière des objectifs fixés par le plan France 2030.

En exécution, 500 M€ ont été consommées en AE = CP. Un montant de 2 Md€ a été demandé au report pour 2022.