来源|
编译|吴硕区块链吴硕授权编译
本文发表于2024年1月，部分数据有滞后
原来的：
概括
● 增长和可持续性担忧：比特币挖矿网络算力在 2023 年增加了 90%，引发了对其环境可持续性和盈利能力的质疑，尤其是网络的效率和能源成本。
●挖矿动态与算力趋势：比特币挖矿的“难度”调节机制保证了供给的非弹性。 减半后，成本较高的矿工可能会因收入立即减少而面临困境。 本文评估了减半后每个比特币的平均生产成本，结果显示平均成本为 37,856 美元。
●挖矿网络效率提升：尽管网络功耗不断增加，但效率却得到了显着提升。 使用随机数数据有助于分析不同挖掘模型的效率。 目前，平均网络效率为34W/T，预计到2026年中期将降至10W/T。
●比特币挖矿和环境影响：比特币挖矿通常利用搁浅的能源，通常位于偏远地区。 据统计，目前大约 53% 的比特币挖矿能源是可持续的。 比特币挖矿可以显着减少天然气燃烧的排放，这是一个主要的环境问题。
●减半后矿工财务分析：2024年减半后，矿工的生产成本和利润结构将发生变化。 我们的分析重点是上市矿商的不同成本结构及其对减半的脆弱性。
●结论和矿商处境：大多数矿商将面临高销售、一般和管理费用（SG&A）的挑战，需要降低成本以保持盈利。 如果比特币价格保持在 40,000 美元以上，预计只有少数矿商能够盈利。
比特币挖矿网络算力增长
比特币挖矿网络经历了快速增长，算力在 2023 年增长了 104%。这种快速扩张引发了人们对其可持续性的担忧，无论是从环境角度还是挖矿网络的盈利能力。 在本文中，我们旨在解决这两个问题。 我们对比特币减半后每个矿工的生产成本的最终结果如下，平均生产成本为 37,856 美元。
虽然比特币挖矿与传统挖矿相似，因为它消耗能源来生产有价值的资产，但相似之处大多仅限于此。 比特币挖矿中独特的自我调节机制，即“难度”调整，可确保供应始终保持严格的无弹性。 在比特币挖矿周期的某个时刻，成本较高的矿工将开始遭受损失，并且由于价格上涨无法抵消挖矿难度的上升，哈希率将会下降。
无论矿工数量是200万还是200万，新比特币的数量都保持不变，直到下一次计划的减半事件。 如果网络总算力显着增加，挖矿难度将向上调整以维持生产率，迫使成本较高的矿工退出市场。 我们的分析重点是上市矿商和最容易受到 2024 年 4 月减半影响的矿商的不同成本结构。
为了预测计算能力的未来走向，我们最好的方法是分析历史模式。 定性推理表明，增长将部分由比特币的价格推动：积极的增长前景可能会鼓励矿工提高计算能力，认为这是有利可图的。 然而，这取决于对未来价格的假设。
对历史数据的回顾表明，减半事件期间挖矿活动有所增加。 然而，由于其呈指数级增长，识别清晰的周期具有挑战性——我们在这里做了一些研究。 由于计算能力往往是一个波动的数字，因此使用历史数据趋势的偏差可以比纯粹的定性方法产生更准确的结果。 然而，一个关键问题是，大多数趋势线都包含未来信息，这意味着我们今天看到的趋势线在过去看起来会有所不同。 因此，最可靠的方法是根据样本外数据计算一条趋势线，该趋势线不受未来发展的影响。
这些数据揭示了减半周期之间出现的一个有趣的规律模式，这表明从历史角度来看，当前算力峰值在周期的此时点并不罕见。 下图更清楚地显示了这种趋势，清楚地表明了这些变化的周期性。
自 2012 年第一次比特币减半，以及随后的 2016 年和 2020 年减半以来，出现了一种模式，即减半后算力通常会比趋势线下降约 9％，减半通常持续约六个月。 2020 年有点特殊，由于中国禁止挖矿，这一时期大幅延长，导致算力下降至趋势线以下 42%。 然而，这种模式通常涉及算力最初下降，随后在周期中期恢复，然后在下一次减半前一年左右出现活动激增。
这个周期是合乎逻辑的：为了在减半之前保持竞争力，矿商增加了资本支出，使算力显着高于趋势。 减半后矿工的收入减少，影响了他们的资本支出周期。 当前的周期与之前的周期没有太大不同。 值得注意的是，算力增长的峰值通常出现在减半前的四个月左右，这可能是由于“比特币热潮”导致挖矿难度激增，从而挤出了生产成本较高的矿工和挖矿设备。 市场。 当前的挖矿难度处于历史最高水平，与之前周期中观察到的“相对”峰值一致。
比特币算力的未来会是什么样子？ 以历史趋势为指导，我们预计算力将在 2024 年 4 月减半时恢复到趋势线附近的 450 EH/s，六个月后可能进一步降至 410 EH/s。 此后，趋势线预测到2024年底算力将达到约550 EH/s。
这次减半可能会淘汰那些成本较高的矿工，使那些拥有足够流动性的人有机会以折扣价购买硬件。 这种情况很大程度上取决于价格是否上涨到每个矿工的平均生产成本之上，这可能需要大幅下降价格或大幅下降交易费用，例如减少使用量。
采矿网络效率的提高
目前用于比特币的矿机种类繁多，包括不同级别的功耗、计算能力和效率。 从历史上看，这种多样性使得确定整个采矿群体的整体效率变得具有挑战性。 Karim Helmy 通过使用随机数数据进行硬件指纹识别进行了一些引人注目的研究。 为了避免深入研究技术细节，人们发现每个矿机模型都在比特币区块链上留下了独特的“踪迹”。 可以分析这个独特的签名来确定网络中不同挖掘模型的分布。
由于每个采矿设备模型的效率是已知的（以W/T为单位），因此可以计算整个比特币采矿群体的总体效率。 鉴于这条路径相对线性的进展，未来的趋势也是可以预测的。 目前，该网络的加权平均效率为34 W/T。 仅今年一年，效率就提高了 8%，过去三年，效率提高了 28%。 根据这些趋势，随着芯片设计的不断改进和更高效的挖矿硬件的出现，预计到 2026 年中期，效率水平可能会降至 10 W/T。
比特币挖矿一直追求最经济的能源来源，这往往会推动滞留能源的利用——即无法轻易出售给现有电网的能源。 通常，这涉及位于偏远地区的可再生能源项目。 因此，越来越多的比特币挖矿业务正在使用可持续能源。 据估计，目前大约 53% 的比特币挖矿能源是可持续的。 这一比率超过了金融部门，正如所指出的，金融部门约 40% 的能源消耗来自可持续能源。
尽管最近计算能力显着增加，但与此形成鲜明对比的是，网络的效率持续下降（即增加）。
随机数数据的新细节意味着我们可以估算出非常接近剑桥大学估算的年度电力成本。
数据强调，尽管效率取得了显着进步，但电网的电力需求仍创历史新高，每年达到 115 太瓦时 (TWh)，今年增长了 44%。 然而，由于效率的持续提高，与计算能力的增长相比，这种增长相对较小。
尽管某些数据来源难以追踪，但对采矿业排放强度的研究表明排放量呈显着下降趋势。 自 2021 年以来，排放量已从每千瓦时近 600 克二氧化碳下降到每千瓦时 299 克二氧化碳。 这一下降可能归因于可持续能源的显着增加，从 2021 年的 33% 增加到今天的 52%。 这与 ERCOT（德克萨斯州）电网的燃料结构有些一致，其中比特币挖矿占很大比例，可再生能源从 2017 年起占能源总产量的 20%，根据 IEEFA 的数据，到 2023 年将增长到 31%。
比特币有助于减少碳排放
正如英国广播公司 (BBC) 最近的一份报告所强调的那样，天然气燃烧正变得越来越严重。 该报告引发了人们的担忧，即墨西哥湾的石油钻探以及相关的过量天然气燃烧实际上对数百万人构成了比之前理解的更大的威胁。 Mesa 表示，尽管燃烧比直接排放更环保，因为它可以减少 92% 的二氧化碳当量排放，但其广泛使用仍然令人担忧。 该图像生动地说明了这一全球性问题的严重程度，黄点突出显示了耀斑活动的区域。
世界银行估计，2022年全球将燃烧约1390亿立方米天然气，这一数量相当于中美洲和南美洲的天然气消费总量。 据 Mesa 称，目前，传统的甲烷燃烧导致每千英热单位 (BTU) 排放 59 克二氧化碳当量 (CO2e)。 相比之下，使用现代涡轮发电机发电每 1,000 BTU 仅排放 22 克二氧化碳当量。 这意味着排放量减少了 63%，污染程度是汽油车的三倍。
燃烧的主要挑战是它所涉及的能源无法经济地储存或运输，因此通常会被燃烧。 这种情况通常发生在无法连接电网或管道的偏远地区。 我们相信比特币挖矿有潜力显着减少火炬排放。 这是因为采矿硬件以及必要的发电机可以放置在集装箱中并在远离现有电网的偏远地区运行。
此外，燃烧通常会导致甲烷泄漏的风险增加。 这种情况在大风条件下尤其常见，此时一小部分天然气未完全燃烧并可能逸入大气中。 相比之下，涡轮发电机的甲烷泄漏率较低，大大降低了此类事件的风险。
目前，火炬每年排放约4.06亿吨二氧化碳。 然而，如果目前所有燃烧的天然气都用于比特币挖矿，这些排放量可能会减少到大约 1.52 亿吨二氧化碳。 由于目前全球火炬燃烧占全球二氧化碳排放量的 1.1%，比特币挖矿可能会将全球火炬燃烧排放量减少至全球排放量的 0.41%。
截至目前，已知只有约 120 兆瓦 (MW) 的比特币挖矿能力利用了废弃的天然气能源。 因此，如果比特币挖矿扩大对这种无用燃烧天然气的使用，预计将显着减少全球排放。
减半对比特币矿工的影响
在这篇研究文章中，我们估计截至 2023 年第三季度，每个比特币的生产成本和现金成本的加权平均分别约为 16,800 美元和 25,000 美元。预计 2024 年 4 月减半事件之后，这些成本可能会升至 27,900 美元和 37,800 美元。 由于其高效的成本结构和长期的财务储备，Riot 似乎是最有能力适应这些变化的公司。 我们对公共和私人矿商财务报表的分析假设比特币价格为 40,000 美元，矿商可能会受到 SG&A 成本通胀的显着影响。
方法
我们对 2023 年第三季度的财务分析方法是制定调整后综合收益表。 这种标准化适用于 14 家矿工的挖矿业务，其中 13 家是上市公司，占截至 2023 年 12 月算力的 19%，即减半后的算力为 450 EH/s。 大约25%。 我们 2023 年第三季度的数据主要来自公开的 SEC 文件、网站生产报告或必要时的估计。
我们的方法包括：
●成本为自挖成本，主要是电费。
● SG&A 取消非现金费用，例如股票补偿、一次性付款。
●利息支出仅考虑债务利息，不包括租赁费或其他财务成本。
减半事件后，生产成本和运营盈亏平衡的直接费用发生了显着变化，分别达到27,900美元和37,800美元。 这一变化是由于减半后集体补贴减半造成的。 以下是我们预测收入和支出的方法：
●算力市场份额由各公司披露的预计算力决定，以减半时我们估计的450网络EH/s的百分比表示，使用比500 EH/s减少约10%的估计。
●生产成本是使用自下而上的采矿效率、电力成本、使用的千瓦时（使用2023年第三季度的平均利用率）和开采的比特币数量来计算的。
● SG&A 费用假设与 2023 年第三季度保持一致，因为公司费用不太可能因减半而发生重大变化。
●利息支出是未偿还本金金额乘以定期利率之和。
●我们的综合方法确保减半前和减半后情景的标准化和可比财务分析，有效指导我们的运营决策。
矿工算力
平均每十分钟，比特币网络就会由矿工正确计算（“猜测”）哈希值（伪随机 64 位字母数字组合）并由其他网络成员验证其正确性来生成一个区块。 拥有更多算力（更多设备，因此更多算力）的矿工控制更大比例的网络算力，因此更有可能创建区块并获得区块补贴（目前为 6.25 比特币，但将在 4 月份左右减半至 3.125 比特币） 2024 年“减半”发生），加上交易费用。 矿工实际上正在竞相购买和插入尽可能多的机器。
矿工拥有的自挖矿设备越多，所需的数据中心就越大（以兆瓦为单位）。 这种大规模的资本支出可以通过现金、股权或债务来融资，后者可能会通过更高的利息费用影响矿工的全部成本，使他们在比特币市场低迷时面临风险。 这在 Core 于 2022 年底进入破产程序或无法偿还贷款的情况下很明显，例如根据其 2023 年第三季度的文件（这些例子并不详尽）。
比特币生产
比特币生产对于每个矿工的单位经济和成本结构至关重要。 为了让矿工实现与减半前相同的比特币产量，他们需要将市场份额增加一倍，当网络哈希率在过去三年中增长了约 53% 时，这是非常具有挑战性的，否则交易费用将需要增加才能完全成长。 弥补减半带来的区块补贴减少。
电费
比特币矿工的成本结构是两个因素的函数：能源和设备。 我们追踪的公共矿工的平均能耗为每千瓦时 4.5 美分。 这种能源通常在批发市场（最有可能在现货或期货市场）购买，或通过与能源供应商协商签订的购电协议（PPA）合同购买，该合同通常提供能源的固定价格，但通常也涉及获取或付款条件。 然而，矿工对其机器群有更多的控制权，他们可以通过投资更高效的机器来减少每个哈希使用的能源，从而减少能源费用。
在我们跟踪的公共矿工中，机器群的效率也预计将从减半前的 29 W/T 下降到减半时的 26 W/T。 矿工如何升级其机器群以提高效率（即降低 W/T）的一个例子可以在与 Iris 的最新机器交易中看到，其中每家公司分别购买了 4.4 EH/s 和 1.4 EH/s S21 矿机。 机器的效率为 17.5 W/T，价格约为每 TH 14 美元。
下表展示了S21在各种电力和算力价格场景下的表现。 尽管 T21 是较新的型号，但它们在每个电力和哈希价格场景中都优于所有其他类型的矿机。
下图显示了减半前后机队效率的变化。 请注意，虽然大多数矿工正在提高其机器群的效率（W/T），但他们的直接成本结构并没有改善。 这是因为，如前所述，矿工需要增加电力和能源消耗才能开采相同数量的比特币。 减半前后，电力在比特币费用结构中的加权平均占比分别约为 68% 和 71%，这主要是由于规模和能源价格略高所致。
矿工经济支持期
我们将经济支持期定义为矿工可以使用现金和比特币储备来支付现金运营费用的天数。 整个行业没有标准的财务管理策略。 一些矿工尽可能多地积累产出，也称为“”，而另一些矿工则选择在生产出比特币时出售它们。 资金雄厚、比特币储备较多的矿商在牛市中可能会有更高的股权溢价，比如 Riot。 然而，由于运营时间短和比特币现金成本较高，这样的矿工面临着比特币价格下跌的风险。
生产成本
根据以下数据，我们认为 Riot、比特币和比特币将是减半前表现最好的。 矿工面临的主要问题之一是巨额的SG&A成本。 为了保持盈亏平衡，矿商可能需要在减半时削减SG&A成本，否则他们可能会继续亏损运营，并不得不清算其HODL余额和其他流动资产。
注：IRIS 和 IRIS 的数据基于 2023 年第二季度的文件、管理会议和月度生产报告。
综上所述
我们的分析表明，Riot 似乎是最有能力应对减半事件复杂性的公司，这主要是由于其成本结构和较长的运营时间。 矿商可能经历的大部分困境很可能源于高昂的销售、管理及行政费用，这些费用可能需要削减才能保持盈利。
总体而言，除非比特币价格保持在 4 万美元以上，否则我们认为只有 Iris、Iris 和比特币能够继续盈利。 其他矿商可能会削弱其经济支持期，最终迫使股价进一步稀释，因为它们可能会筹集股本或转换债务。
『免责声明：本文为作者独立意见。 本内容仅供加密爱好者科普学习和交流。 不构成投资意见或建议。 请理性对待，树立正确观念，提高风险意识。 』
至尊团福利：优质一级项目优先额度、节日好礼、精准山寨币推荐、优质项目IDO推荐、币圈最前沿新闻。限时免费
我们将不定期组织一级市场IDO LBP IEO前沿咨询和项目评审。 如果您也对一级市场和暴涨的山寨币感兴趣，可以识别下方二维码加入我们的交流群进行讨论。
如果你想加入滴滴集团，珠峰社区会给大家推荐更好的项目。
