TGV M

En 2015, la SNCF lance un appel d'offres et un programme de sélection d'un partenaire pour la conception d'une nouvelle génération de trains à grande vitesse, sous forme d'un « partenariat d’innovation[4] ». Le 7 septembre 2016, la SNCF et Alstom signent un accord pour concevoir et construire les trains, la phase de conception devant être achevée à la fin de 2017 pour une entrée en service en 2022[5]. La SNCF précise que les nouveaux trains doivent être au moins 20 % moins cher à l'achat, avoir de plus faibles coûts de fonctionnement et donc être plus économes en énergie, et transporter davantage de passagers que les TGV Duplex[6]. Pour atteindre cet objectif, Alstom développe les trains en tant que partie d'une famille plus large d'équipements à grande vitesse conçus pour la vente internationale, appelée Avelia, ce qui constitue un changement par rapport aux anciennes commandes de TGV, spécifiquement développés pour le marché français.

En juillet 2018, la conception terminée et le produit baptisé officiellement Avelia Horizon, la SNCF passe à Alstom une commande de 100 rames, pour un coût de 2,7 milliards d'euros[7]. La fabrication doit démarrer à l'automne 2019, les premiers essais sont attendus pour l'été 2021 et la livraison des premiers trains pour 2023. Les arrivages se feront jusqu'en 2033 et pourraient se poursuivre au-delà, la SNCF ayant déjà posé une option pour 100 rames supplémentaires[8].

Le 17 juillet 2020, deux ans après l'achat à Alstom de 100 TGV du futur (écologiques avec 98 % de matériaux recyclables et une baisse de la consommation d'énergie, puis économiques avec les coûts d'entretien et un prix d’achat par rame inférieurs à ceux des TGV 2N2) dont le projet progresse, Alstom a présenté le premier chaudron de ce nouveau TGV (quant à la production des TGV-M, ce n'est qu'un début) qui sera prêt pour les Jeux olympiques de Paris 2024 sachant que les livraisons ne commenceront qu'à l’hiver 2022-2023. Les premières photos du TGV-M, prises à l'usine Alstom de La Rochelle, ont été diffusées sur le compte Twitter du directeur de SNCF Voyages Alain Krakovitch[2]. Le nez de la première motrice est dévoilé dans l'usine Alstom de Belfort en mai 2021, présentant une similitude avec ceux de la gamme cousine des Avelia Liberty[9]^,[10].

Avelia Horizon est une rame articulée composée de deux motrices encadrant sept à neuf voitures à deux niveaux, grâce à une modularité possible[8]. Dans un aménagement intérieur optimisé, chaque rame peut transporter jusqu'à 740 passagers. La puissance totale est de 7 800 kilowatts (11 000 ch)^{[réf. nécessaire]}, ce qui donne aux trains une vitesse de pointe en service de 360 km/h (la SNCF prévoit une exploitation à 320 km/h, car pour un gain de quelques minutes l'usure est bien plus importante)[11].

Le train a été conçu pour diminuer la consommation énergétique. L'aérodynamisme ainsi que l'utilisation de matériaux plus légers ont été étudiés afin d'améliorer les performances. Lors du freinage, l'énergie est renvoyée vers la caténaire, et le train pratique l'« écoconduite ». Des progrès ont été faits concernant la climatisation et l'isolation thermique[11].

Les pièces du train ont été standardisées et simplifiées. Cela permet de faire baisser les coûts en utilisant des pièces communes à d'autres types de train et augmenter la fiabilité car elles sont produites en plus grande série. Des capteurs permettent de mesurer l'usure d'une pièce et ainsi d'optimiser sa durée de vie avant son remplacement[11].