Qu'est-ce que l'échelle TRL (Technology Readiness Level) ?
Définition
L’échelle Technology Readiness Level (TRL) est utilisée pour évaluer le niveau de maturité technologique d’une innovation ou d’une technologie avant sa mise en œuvre opérationnelle. Cet outil est couramment utilisé dans le domaine de la recherche et du développement (R&D) pour fournir une compréhension commune du degré de préparation d’une technologie.
Une initiative de la NASA
C’est dans les années 70 que la NASA (National Aeronautics and Space Administration) a développé l’échelle TRL. A l’origine, cet outil comportait 7 niveaux de maturité et était utilisé la gestion des risques technologiques des programmes de la NASA. C’est cependant en 1995, qu’une version finale et globale de l’échelle a été publiée, comprenant un total de 9 niveaux de maturité différents.
Qu'est-ce que le niveau TRL d'un projet ?
L’évaluation du niveau TRL d’une technologie permet de comprendre où elle se situe dans son cycle de développement et d’identifier les étapes restantes nécessaires pour atteindre la maturité et la commercialisation.
Cette échelle est utilisée par les chercheurs, les ingénieurs, les entreprises et les organismes de financement dans le cadre de la prise de décisions éclairées sur l’investissement et le développement de technologies innovantes.
Combien de niveaux TRL existe-t-il ?
L’échelle TRL (Technology Readiness Level), ou niveau de maturité technologique, est un référentiel largement utilisé pour situer l’avancement d’une innovation : de l’idée scientifique initiale jusqu’au déploiement industriel et à l’exploitation commerciale. Très utile pour structurer une feuille de route R&D, sécuriser des investissements, comparer des projets, ou encore justifier une démarche d’innovation (par exemple dans le cadre de financements publics), la grille TRL s’appuie sur 9 niveaux progressifs. Chaque niveau correspond à des preuves attendues, des livrables typiques (rapport d’essais, prototype, démonstrateur, validation terrain) et un niveau de risque différent.
En pratique, plus le TRL est faible, plus l’incertitude scientifique ou technique est élevée ; plus le TRL augmente, plus l’enjeu se déplace vers l’industrialisation, la robustesse, la conformité et le passage à l’échelle.
Les 9 niveaux TRL
Stade : Idée
L’évaluation du niveau TRL d’une technologie permet de comprendre où elle se situe dans son cycle de développement et d’identifier les étapes restantes nécessaires pour atteindre la maturité et la commercialisation.
Cette échelle est utilisée par les chercheurs, les ingénieurs, les entreprises et les organismes de financement dans le cadre de la prise de décisions éclairées sur l’investissement et le développement de technologies innovantes.
TRL 1 - Recherche fondamentale
Le TRL 1 correspond au point de départ : la technologie n’existe pas encore en tant que solution, mais les principes scientifiques sont identifiés et mieux compris. Sont généralement produites des connaissances nouvelles, des hypothèses et des modèles conceptuels.
Objectifs typiques :
- Explorer un phénomène, établir un cadre théorique
- Analyser l’état de l’art, formuler des hypothèses
- Définir des axes de recherche et des indicateurs de performance potentiels
Livrables courants : revue bibliographique, note scientifique, hypothèses testables, premiers modèles.
TRL 2 - Recherche appliquée
Le TRL 2 marque la transition entre la science et l’ingénierie : on commence à imaginer comment transformer les principes observés en une technologie. A cette étape est défini un concept, une architecture possible, et des scénarios d’usage.
Objectifs typiques :
- Formaliser le concept et ses fonctions attendues
- Identifier les verrous techniques majeurs
- Définir les premières exigences (performances, coûts, contraintes)
Livrables courants : description fonctionnelle, architecture cible, critères de succès, plan d’expérimentation.
TRL 3 - Preuve de concept expérimental
Au TRL 3, des expériences sont réalisées pour démontrer la faisabilité de la technologie et valider les principes de base (POC – Proof Of Concept). C’est souvent l’étape du POC (Proof of Concept), avec des tests limités, parfois sur un sous-ensemble de fonctionnalités.
Objectifs typiques :
- Valider la faisabilité technique (même partielle)
- Mesurer des ordres de grandeur (précision, vitesse, stabilité)
- Confirmer que l’approche mérite une phase prototype
Livrables courants : protocole d’essai, résultats expérimentaux, démonstration en environnement contrôlé, rapport de POC.
Stade : Prototype
TRL 4 - Validation en laboratoire
Au TRL 4, un prototype existe, mais il est encore considéré comme prototype de laboratoire. La technologie est testée dans un environnement contrôlé afin de vérifier les performances de base et d’identifier les limites.
Objectifs typiques :
- Tester la fonctionnalité du prototype dans des conditions stables
- Mesurer les performances sur critères définis
- Détecter les risques techniques (pannes, instabilités, dérives)
Livrables courants : prototype v1, cahier de tests, rapports de mesures, itérations de conception.
TRL 5 - Validation en environnement simulé
Le TRL 5 introduit une complexité supplémentaire : le prototype est testé dans un environnement simulé ou représentatif du réel (charge, bruit, contraintes, variabilité). A cette étape, les expérimentations commencent à s’approcher de conditions opérationnelles sans être totalement “terrain”.
Objectifs typiques :
- Vérifier le comportement en conditions réalistes
- Travailler la robustesse et la répétabilité
- Évaluer l’intégration avec d’autres briques (capteurs, logiciels, process)
Livrables courants : prototype v2, bancs d’essai avancés, tests de résistance, simulations de charge, rapports comparatifs.
Stade : Validation
TRL 6 - Validation en environnement opérationnel
Au TRL 6, la technologie est testée dans un environnement opérationnel pour évaluer sa performance dans des conditions réelles. La réalisation de cette étape cruciale nécessite la démonstration d’un prototype d’un système réel. C’est un niveau souvent considéré comme “charnière”, car il met en évidence les difficultés d’intégration, d’exploitation et de maintenance.
Objectifs typiques :
- Démontrer la performance en conditions d’usage réelles
- Tester l’end-to-end (chaîne complète, données, sécurité, ergonomie)
- Identifier les derniers verrous avant pré-industrialisation
Livrables courants : démonstrateur, protocole terrain, retours utilisateurs, rapport de validation opérationnelle, plan de correction.
TRL 7 - Déploiement opérationnel initial
Le TRL 7 correspond à un déploiement pilote : la technologie est utilisée sur un périmètre limité, mais évaluée (à l’échelle prototype) dans des conditions réelles. L’objectif est ici de chercher à stabiliser le produit, fiabiliser l’exploitation et préparer le passage à l’échelle.
Objectifs typiques :
- Confirmer la stabilité sur la durée (fiabilité, taux d’incident)
- Ajuster l’industrialisation (process, monitoring, support)
- Vérifier que les performances tiennent en production pilote
Livrables courants : pilote terrain, procédures d’exploitation, documentation, plan de support, indicateurs de performance (KPI).
Stade : Production
TRL 8 - Utilisation opérationnelle
Au TRL 8, la technologie est finalisée : elle répond aux exigences, est qualifiée et prête à être produite/maintenue de manière fiable. C’est souvent l’étape où les questions de conformité, sécurité, qualité, et industrialisation deviennent centrales.
Objectifs typiques :
- Achever le design final et la qualification
- Mettre en place la qualité, la conformité et la traçabilité
- Stabiliser la production (ou déploiement logiciel) et le cycle de maintenance
Livrables courants : version finale, dossier de qualification, documentation utilisateur, procédures qualité, certifications le cas échéant.
TRL 9 - Exploitation opérationnelle à grande échelle
Le TRL 9 est le niveau maximal : la technologie est déployée à grande échelle et fonctionne de façon durable en conditions réelles. Elle est considérée comme “prouvée” non seulement techniquement, mais aussi en termes d’exploitation : disponibilité, coûts, support, évolutivité et résilience.
Objectifs typiques :
- Prouver la performance dans la durée (stabilité, sécurité, scalabilité)
- Optimiser le coût total (TCO), l’exploitation et la maintenance
- Confirmer l’impact business et la valeur créée pour les utilisateurs
Livrables courants : retours d’exploitation (REX), indicateurs de production, SLA, tableaux de bord, plans d’amélioration continue.
L'échelle TRL et les financements publics
Horizon Europe
En 2014, l’échelle TRL a été intégrée aux projets financés par l’Union européenne (UE) dans le cadre du programme-cadre Horizon 2020.
Le programme Horizon Europe a ensuite adopté l’échelle TRL comme indicateur pour améliorer le positionnement des projets demandés dans le programme. Cette échelle unifiée permet aux candidats et aux évaluateurs de se conformer aux attentes de la Commission européenne (CE).
Ainsi, l’échelle TRL est un outil clé des conditions de participation-cadre 2021-2027 du dispositif Horizon Europe. En effet, les projets éligibles à un financement doivent répondre aux critères suivants :
| Action | Taux de financement | TRL |
|---|---|---|
| RIA Research & Innovation Action | 100% + 25% | 4 - 6 |
| IA Innovation Action | 70% + 25% | 6 - 8 |
| CSA Coordination & Support Action | 100% + 25% |
En clair, un TRL plus élevé dans le texte de l’appel indique que la CE recherche une solution plus applicative dans le cadre du projet, tandis qu’un TRL plus bas indique que l’on s’attend à un projet de recherche plus fondamentale.
Le TRL est également utilisé pour indiquer le « point d’entrée« , c’est-à-dire le niveau de maturité d’une technologie, d’un produit ou d’un processus donné au début du projet. Dans ce cas, le TRL donné sert de « limite inférieure ».
Subventions et aides à l'innovation
Dans le cadre du processus d’obtention de subventions et d’aides à l’innovation, les guichets de financements utilisent de l’échelle TRL afin d’étudier l’éligibilité des différents projets innovants.
Financement des projets d'innovation : exemple
Financement des projets d'investissements : exemple
CIR / CII
En ce qui concerne les dispositifs de crédit d’impôt tels que le Crédit d’Impôt Recherche (CIR) et le Crédit d’Impôt Innovation (CII), bien que les experts ne l’utilisent jamais dans leurs rapports d’évaluation, l’échelle TRL peut être un très bon indicateur pour aider à évaluer en amont le niveau de R&D ou d’innovation d’une activité.
Ainsi, les projets en début de développement peuvent bénéficier du CIR, tandis que les projets plus avancés sur l’échelle de TRL peuvent bénéficier du CII.