半导体：新能源的二阶导

回望全球科技 30 年，我们已经站在下一轮超级创新周期的起点，与上一轮主要靠智能手机和移动互联拉动不同，本轮的超级周期的主导因素是：新能源（电车 + 风光电新能源）和无人驾驶，不仅仅是信息革命，而且叠加了 “双碳” 推动的能源革命。

新能源对半导体的拉动分为两个层次：

1、以锂电和光伏为核心的能源革命（半导体控制电能）

2、基于电动车无人驾驶的计算革命（AI 芯片唤醒电车）

第一个阶段（2020~2023）的能源革命，可以分为两个步骤：

1、能源获取：光伏（半导体能源、光伏逆变器）

2、能源释放：电能控制（IGBT、MOSFET、MCU、PMIC）

但无论哪一个步骤都是基于半导体的能源创新：

光伏的本质：半导体能源，基于半导体工艺硅片和光电转换效应将光能转换为电能，同样也符合” 泛摩尔定律 “的指数级成本降低，其供应链和发展规律也和半导体产业完全类似，而且光伏中最核心的部件逆变器就是功率半导体。

电能控制的本质：信息论，用弱电控制强电，属于模拟芯片，是电子设备的电能供应心脏，负责电子设备所需的电能变换、分配、检测等管控功能，分为 AC/DC、DC/DC、驱动 IC、保护芯片、LDO、负载开关、PMIC 等。电车的发动机和变速箱换成电池和电控系统，而电控本质上是功率半导体。

此为新能源对半导体的第一层次的拉动，即为一阶导。

同样归类为一阶导的是光伏产业链和锂电池产业链，他们同等程度的受到新能源的拉动。

第二阶段（2023~2030）基于电车无人驾驶的计算革命分为四个步骤：

1、信息获取：CMOS+ 雷达

2、信息传输：射频芯片、模拟芯片

3、信息存储：DRAM、NAND、NOR 存储芯片

4、信息计算：CPU、GPU、FPGA、ASIC、XPU 芯片

再具体为：电动车有两颗” 大脑 “：

一个处理数字信号：是控制论在无人驾驶的应用，其本质是多反应 + 少预测的特斯拉 FSD，其 L5 ADAS 的算力将高于智能手机几个数量级，用 CPU、GPU、FPGA、射频、存储芯片组成庞大异构算力实时运算将无意识的电车唤醒，车载含硅量也将是数量级的提升。

一个处理物理能源：是信息论在电池电控的应用，四两拨千斤的功率半导体，用少量信息处理控制巨量电流，极大的提高能效和控制精度，其背后需要一系列的半导体器件（IGBT、MOSFET）来实现半导体对电能的有效控制。

此为新能源必然导致的新能源第二层次的拉动，即为二阶导。

总之：如果我们用一个函数来模拟半导体和新能源的关系：

y = f（x），半导体 = f（新能源）

导数的几何意义就是函数曲线的切线斜率，一阶导是趋势，二阶导是趋势的趋势（斜率）。

结论：半导体是新能源的二阶导，新能源不仅拉动半导体的趋势（一阶导），还会直拉动半导体增长的斜率（二阶导）。

现在是新一轮超级科技周期的起点，上半场是能源革命（电车光伏），下半场是计算革命（无人驾驶），他们的共同基础都是半导体。

我们认为电车的本质即是对能量和信息的应用：

利用能源（信息论）：功率半导体电控对锂电池的应用，实现电动化；

利用信息（控制论）：数字、模拟芯片对信息的处理，实现无人驾驶。

本文作者：陈杭，来源：方正证券，内容略有删减