半導體：新能源的二階導

回望全球科技 30 年，我們已經站在下一輪超級創新週期的起點，與上一輪主要靠智能手機和移動互聯拉動不同，本輪的超級週期的主導因素是：新能源（電車 + 風光電新能源）和無人駕駛，不僅僅是信息革命，而且疊加了 “雙碳” 推動的能源革命。

新能源對半導體的拉動分為兩個層次：

1、以鋰電和光伏為核心的能源革命（半導體控制電能）

2、基於電動車無人駕駛的計算革命（AI 芯片喚醒電車）

第一個階段（2020~2023）的能源革命，可以分為兩個步驟：

1、能源獲取：光伏（半導體能源、光伏逆變器）

2、能源釋放：電能控制（IGBT、MOSFET、MCU、PMIC）

但無論哪一個步驟都是基於半導體的能源創新：

光伏的本質：半導體能源，基於半導體工藝硅片和光電轉換效應將光能轉換為電能，同樣也符合” 泛摩爾定律 “的指數級成本降低，其供應鏈和發展規律也和半導體產業完全類似，而且光伏中最核心的部件逆變器就是功率半導體。

電能控制的本質：信息論，用弱電控制強電，屬於模擬芯片，是電子設備的電能供應心臟，負責電子設備所需的電能變換、分配、檢測等管控功能，分為 AC/DC、DC/DC、驅動 IC、保護芯片、LDO、負載開關、PMIC 等。電車的發動機和變速箱換成電池和電控系統，而電控本質上是功率半導體。

此為新能源對半導體的第一層次的拉動，即為一階導。

同樣歸類為一階導的是光伏產業鏈和鋰電池產業鏈，他們同等程度的受到新能源的拉動。

第二階段（2023~2030）基於電車無人駕駛的計算革命分為四個步驟：

1、信息獲取：CMOS+ 雷達

2、信息傳輸：射頻芯片、模擬芯片

3、信息存儲：DRAM、NAND、NOR 存儲芯片

4、信息計算：CPU、GPU、FPGA、ASIC、XPU 芯片

再具體為：電動車有兩顆” 大腦 “：

一個處理數字信號：是控制論在無人駕駛的應用，其本質是多反應 + 少預測的特斯拉 FSD，其 L5 ADAS 的算力將高於智能手機幾個數量級，用 CPU、GPU、FPGA、射頻、存儲芯片組成龐大異構算力實時運算將無意識的電車喚醒，車載含硅量也將是數量級的提升。

一個處理物理能源：是信息論在電池電控的應用，四兩撥千斤的功率半導體，用少量信息處理控制巨量電流，極大的提高能效和控制精度，其背後需要一系列的半導體器件（IGBT、MOSFET）來實現半導體對電能的有效控制。

此為新能源必然導致的新能源第二層次的拉動，即為二階導。

總之：如果我們用一個函數來模擬半導體和新能源的關係：

y = f（x），半導體 = f（新能源）

導數的幾何意義就是函數曲線的切線斜率，一階導是趨勢，二階導是趨勢的趨勢（斜率）。

結論：半導體是新能源的二階導，新能源不僅拉動半導體的趨勢（一階導），還會直拉動半導體增長的斜率（二階導）。

現在是新一輪超級科技週期的起點，上半場是能源革命（電車光伏），下半場是計算革命（無人駕駛），他們的共同基礎都是半導體。

我們認為電車的本質即是對能量和信息的應用：

利用能源（信息論）：功率半導體電控對鋰電池的應用，實現電動化；

利用信息（控制論）：數字、模擬芯片對信息的處理，實現無人駕駛。

本文作者：陳杭，來源：方正證券，內容略有刪減