作者：James Butterfill，研究主管、Max Shannon、Alex Schmidt 来源：medium 翻译：善欧巴，金色财经
这篇研究文章的发布恰逢 2024 年比特币减半，旨在更新并向投资者通报比特币挖矿行业面临的风险和机遇。最近，我们主要根据 2023 年第四季度的报告数据更新了数据。我们发现，上市矿业公司每枚比特币的平均生产成本目前约为 53,000 美元。
在本报告中，我们更详细地探讨了采矿业及其挑战。我们现在采用了哈希成本方法（更容易计算托管活动的账户）和每比特币成本方法，以更好地了解行业的盈利能力。
摘要
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我们预计，由于人工智能带来更高收入的潜力，能源安全地区将转向人工智能，BitDigital、Hive 和 Hut 8 等公司已经从人工智能中获得收入。这一趋势表明，比特币开采可能会越来越多地转移到搁浅的能源地点，而人工智能的投资则在更稳定的地点增长。TeraWulf、BitDigital 和 Core Scientific 目前都有人工智能业务或人工智能增长计划。
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我们的模型预测，到 2025 年，算力将升至 700 Exahash，尽管减半后，随着矿工关闭不盈利的 ASIC，算力可能会下降 10%。
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预计哈希价格将在 2024 年减半后下降至 53 美元/Ph/天。
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由于减半，预计成本将大幅增加，电力和总体生产成本几乎翻倍。主要缓解策略包括优化能源成本、提高采矿效率以及确保有利的硬件采购条件。
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矿商正在积极管理金融负债，其中一些矿商使用多余的现金来大幅减少债务。
新兴趋势：人工智能计算对比特币挖矿构成威胁吗？
它确实可能对某些数据中心构成威胁。人工智能计算和比特币挖矿对能源和互联网正常运行时间的需求差异很大。AI 需要极高的正常运行时间（通常为 99% 或更高）以及复杂的冗余系统。人工智能的停机通常会导致巨额合同处罚，并且可能会长时间延迟先前处理活动的恢复，从而限制其适用性。相反，比特币挖矿则不会面临这些问题。ASIC 是用于比特币挖矿的硬件，可以在几分钟内打开和关闭电源，并立即恢复散列。这种灵活性使它们成为能源不太可靠的地点的理想选择，例如使用可再生能源或滞留气体燃烧的地点，这些地点的正常运行时间要求很灵活。
我们最近的矿业公司管理层讨论揭示了一个显着的转变，一些矿工越来越多地在其能源安全站点转向人工智能。尽管这一趋势相对较新，但 Hve 和 Hut 8 等公司的人工智能收入分别占其收入的 3.6% 和 2.9%，其他公司也在开发人工智能项目。我们看到，在这些能源安全的地区，人们对人工智能的偏好超过了比特币挖矿。展望未来，可以想象，比特币挖矿可能会主要基于能源不安全的搁浅能源站点，特别是在它可以为此类能源项目提供经济补贴的地方。相反，寻求收入多元化和潜在更高利润的矿商可能会投资人工智能，从而加剧这种差异。
人工智能带来了一些挑战，特别是需要独特且成本更高的基础设施，这为规模较小、资本较少的实体设置了进入壁垒。此外，随着公司雇用更多人工智能技术人才，员工需要不同的技能，这会导致成本增加。TeraWulf 和 Bitdeer 等公司正在积极扩大产能。例如，Core Scientific 根据一份多年期合同托管 Coreweave。与此同时，BitDigital 计划将其容量增加一倍，目标是达到预计年运行额约 1 亿美元。
哈希率建模
对整体网络哈希率进行建模可以简单地完成，人们可以认为它遵循摩尔定律的某种形式，或者更好的是其增长的功率曲线。这可以决定未来将采取什么路径。
不过，这种方法存在几个问题。未来的情况可能会发生变化，特别是随着行业的成熟，由于能源资源有限，更有可能采用 Verhulst S 曲线，而不是功率曲线。它还没有考虑费用如何演变。到目前为止，费用是零星的，但随着网络使用量的增加，费用可能会随着时间的推移而增加。
我们的目标是计算哈希价格（矿工盈利能力），从而更容易确定矿工盈利能力，特别是因为在计算托管时使用每个比特币的方法很困难。算力价格的组成部分包括发行量、矿工费、算力和价格。
发行量是可预测的，并且哈希率可以建模。这使得预测者可以调整他们对价格和费用的假设来确定哈希价格。
如果我们要使用回归分析，那么对哈希率进行建模以帮助计算哈希价格是迄今为止最大的挑战。在我们的方法中，我们坚持敏感性原则，仅识别模型中那些有意义的潜在输入，而不是因为它们偶然与哈希率有联系。全球利率与哈希率密切相关。尽管如此，从敏感性的角度来看，我们并不认为它们与算力有足够密切的联系，因为较低/较高的利率向矿工收购的传导存在滞后效应。我们确定了四个因素来预测哈希率：费用、矿工效率、发行和价格。
结果令人鼓舞，并表明，使用 2011 年以来的月度数据，多项式回归是最好的方法，特别是在评估 alpha 评估（错误地得出存在关系的概率）和 T 统计数据（每个斜率系数是否有用）时估计哈希率）。而 p 值仅适用于多项式回归。
我们还测试了多重共线性，通常称为自相关。当模型中的多个变量高度相关时，就会出现多重共线性，这意味着它们提供了重叠的信息。
多重共线性可能会掩盖哪些因素真正具有影响力，从而损害模型结论的可靠性和精确度。结果应该通过观察方差膨胀因子（VIF）来解释，VIF 为 1 是理想的，上限为 10；我们在模型中发现，线性和多项式都有一些 VIF 高于 10 的因子。
尽管我们不认为我们应该因此而完全放弃该模型。在许多方面，可以预期各种因素之间存在关系，价格影响哈希率，因为它影响矿工的资本支出决策。值得注意的是，多重共线性有时在回归分析中是有害的，但它取决于模型的背景和目标。由于我们的主要目标是模型预测，多重共线性的存在并不是一个重大问题。即使自变量高度相关，该模型仍然可以做出准确的预测。
模型输出
有趣的是，调整模型凸显出哈希率上升会压低哈希价格，这是有道理的，因为更多的矿工/哈希算力相当于每个矿工的收入更少。虽然比特币价格上涨确实会在短期内对哈希价格产生重大影响，但从长远来看，比特币价格上涨往往会鼓励更多人进行挖矿。因此，正如模型所反映的那样，对哈希价格的净影响往往是中性的。
该模型预计到 2025 年初，算力将升至创纪录的 700 Exahash。
目前矿工费用相对来说是一个谜，我们认为这是由于费用市场相对不成熟造成的。到目前为止，费用是跟随价格变化的；当牛市出现时，费用往往会随着活动的增加而增加。尽管最近，序号产生的费用远比许多人预期的更有弹性，并且对矿工来说是一个福音，而且每天的费用有时会高于挖矿收入。随着比特币的成熟，预计费用将在矿工收入中占据越来越大的市场份额。该模型目前强调，费用上涨往往对哈希价格产生最积极的影响。
预测哈希价格需要对 4 个输入变量做出假设。发行量具有高度可预测性，而挖矿硬件的效率（W/Th）很可能遵循相当简单的指数下降趋势，到 2028 年挖矿硬件的效率将达到 10W/Th。
采用每月 1.2% 的价格增长和 1% 的费用增长的适度假设，可以看出哈希价格在 2024 年减半后可能为 60 美元/Ph/天，并在 2028 年减半后降至 35 美元/Ph/天。
这些增长假设将相当于到 2025 年底比特币月平均价格为 8.6 万美元，费用相对于历史水平为第 80 个百分点。我们还纳入了一些异常情况，其中一种情况是费用收入降至零；这将对哈希价格产生直接影响，到 2025 年底，该价格将远低于减半后的核心情景（48.5 美元/Ph/天）。第二种情景（我们假设费用收入月增长率为 1.5%）会推升到 2025 年底，哈希价格将达到 64 美元/Ph/天。这两种情况都表明了费用收入对矿工来说有多么重要。
减半意味着一些算力需要被关闭，特别是影响比特币生产成本较高的公司，这些公司面临的风险最大。虽然这不一定会导致公司关闭，但可能会导致其采矿活动减少。随着挖矿硬件提高效率，预计最显着的痛点将在减半期间出现。然而，随着更新、更高效的 ASIC 进入市场，利润率应该会恢复。这种对效率的追求将鼓励转向能源成本最低的搁浅能源和可再生能源，最终使该行业在环境上更加可持续。
减半后矿工盈利能力
摘要：
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在第四季度，我们分析了来自 13 名公共矿工和 1 名私人矿工的 106 个自挖 Exahash（EH/s），根据第四季度网络平均值 501 EH/s 计算，这些算力约占全球算力的 20%。减半后，我们的覆盖率保持在 20% 或 140EH/s 左右。
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网络哈希率预计将下降约 10%，从 636 EH/s 降至约 575 EH/s（以 2016 年滚动区块为基础，大约每两周一次）。
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第四季度的加权平均生产电力成本约为每比特币 1.63 万美元，预计减半后将增加至约 3.49 万美元。
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第四季度的加权平均现金生产成本约为 2.95 万美元；减半后，预计约为 5.3 万美元。
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减半后，电力、车队效率和利用容量的加权平均成本将分别为 0.046 美元/kWh、26.7J/TH 和 9.22 亿千瓦时。
该方法与 2023 年第三季度减半后报告大致一致，但略有调整：
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利息费用仅包括债务利息，不包括租赁费用和其他财务费用（如果可能）。在第四季度，来自 Hive 和 Stronghold 的利息不会抵消利息收入。
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尽可能使用估价津贴来计算税款，以确定所得税费用和福利。
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折旧和摊销 (D&A) 尽可能分配给全资机器。
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预计的哈希率（和市场份额）是基于我们使用月度生产报告而不是公司管理层的预测来估计的通电哈希率。这表示为减半后我们估计的 575 个网络 EH/s 的百分比，反映出当前全球哈希率 636EH/s 下降了 10%。
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利息支出代表未偿还本金金额的总和，在可能的情况下摊销至 2024 年第二季度，并乘以定期利率。它不被利息收入抵消。
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D&A 考虑了第 4 季度的 D&A 加上激励算力季度环比的年化变化乘以行业平均机器成本 15 美元/TH。
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我们没有预测减半后的股票薪酬，因为它依赖于预测波动的股价。
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第四季度的哈希成本分析来自季度收益报告。我们通过将电力成本、SG&A、D&A、所得税费用（收益）、利息费用（收入）和 SBC 费用项目相加，然后除以已利用容量（已利用千瓦时）来计算“总”哈希成本换算成美元/千瓦时。为了转换成哈希成本（$/PH/天），$/kWh 数字乘以每个矿工各自的效率和 24（每天的小时数）。每个哈希价格显示的“利润”是从哈希价格中扣除“全部”哈希成本后的收入。
预计的减半后哈希率是基于每月生产报告和新闻稿的先前估计。由于环比增长停滞或缺乏，一些矿商可能无法实现其公开宣称的目标。Riot、Bitfarms 和 Bitdeer 预计将成为最严重的违规者。因此，他们可能会在减半后看到比特币产量的最显着下降。例如，Riot 预计到 2024 年第二季度将达到 21EH/s 以上；然而，自 2023 年 11 月以来，他们的算力一直保持在 12.4EH/s。同样，Bitfarms 预计到 2024 年第二季度算力将达到 12EH/s，但自 2023 年 12 月以来，算力一直保持在 6.5EH/s。Bitdeer 的算力已自 2023 年 12 月以来的最后四个月，从三个月高点 7.2EH/s 下降至 6.7EHs。
矿工的主要目标是实现最低的 $/kWh 和 W/T（最低的能源成本和最佳的效率）。该战略旨在最大限度地减少电力消耗，同时最大限度地提高比特币产量，从而扩大毛利率。此外，随着算力成本降低（每天每 Petahash 美元），矿工对较低的算力价格（每天每 Petahash 的网络收入，包括区块奖励和费用，同时根据难度进行调整）变得更具弹性。
我们的折旧和摊销方法是标准化的，尽管可以说是粗糙的。增量哈希率的 15 美元/TH 假设是特定于机器的，不包括基础设施成本。整个行业的基础设施建设成本差异很大，通常每兆瓦数十万美元。将这些从 D&A 计算中排除可能会低于其他矿工的总 D&A 成本。这一点尤其重要，因为团队可能会通过“销售损失”来“粉饰”他们的损益表，而当遗留机队在后续升级时以低于其账面价值的价格出售时，这种损失通常会被掩盖在“特殊项目”中。所描述的数字可能低估了每个比特币的真实 D&A 成本，尤其是在 2024 年下半年，因为过去几个月哈希率的强劲增长和期权的行使变得活跃。反过来，Cormint 的管理团队表示，以每 MVA 大约 11 万美元的价格部署风冷式基础设施，并以低于 3 美元/TH 的价格购买机器。以 15 美元/TH 计算，Cormint 每比特币的 D&A 费用被认为很高。虽然我们的方法旨在提供总体概述，但认识到细微差别至关重要。
上表说明了这些企业根据其哈希成本和网络哈希价格可能实现的利润。如果哈希价格减半并降至约 53 美元/PH/天，低于 2023 年 10 月的低点，我们的分析表明 Bitdeer 是减半前后成本最低的矿工，可能会产生约 11% 的前后净收益-减半后净值。Cormint 可能净亏损约 5%，而 TeraWulf 和 Bitdeer 可能分别净赚 15% 和 4% 左右。加权平均预计（基于预计哈希率）现金和全部哈希成本分别为 44 美元/PH/天和 77 美元/PH/天，加权平均现金和全部利润率为 24% 和 -28%分别是整个行业减半后的情况。
与哈希价格相比，哈希成本衡量是了解企业整体成本结构和盈利能力的更好方法之一。仍然存在一些挑战：1）没有考虑专注于能源战略的不同商业模式，例如Riot，或多元化的收入来源及其盈利能力，例如Bit Digital；2) 采取不同权力策略的企业之间，该措施的有效性可能会有所不同。
Bit Digital 已收到将其高性能计算 (HPC) 容量增加一倍的通知（他们打算在某些条款和条件下接受）。因此，其 HPC 收入可能会翻一番，达到年化运行率约 1 亿美元，毛利率非常有吸引力，约为 90%。在我们的分析中，Riot 的电力信用占总成本（不包括限电）的 35%，并未扣除其总能源成本。这种方法适用于所有矿工，因为我们的目标是找到他们真正的总电力成本。此外，其较低的正常运行时间（76％）也减少了其使用的千瓦时，因此哈希成本似乎很高。我们认为，一旦 Riot 用新机器订单替换了看似有故障的机器，他们的运营问题就应该得到解决，从而实现更长的正常运行时间、更高的效率和更低的哈希成本。更远，具有不同功率策略的企业之间的哈希成本度量的有效性可能会有所不同。持有购电协议（PPA）的矿工可以将高电价与他们原本开采的价格之间的差额货币化（假设该价格，即比特币机会价值，本身高于其 PPA 价格），从而降低他们的净成本力量。而那些在没有购电协议的实时电力市场中运营的企业则无法货币化，只能避免收入和成本（毛利率保持稳定）。降低电力的净成本。而那些在没有购电协议的实时电力市场中运营的企业则无法货币化，只能避免收入和成本（毛利率保持稳定）。降低电力的净成本。而那些在没有购电协议的实时电力市场中运营的企业则无法货币化，只能避免收入和成本（毛利率保持稳定）。
比特币挖矿的结构迫使矿工通过寻找更便宜的能源和投资更高效的设备来随着时间的推移降低成本。然而，矿商也一直在同意期权合约，以有权行使机器的购买订单。鉴于这些选择规模庞大且期限较长，而且企业从之前的牛市中吸取了教训，限制了机器资本支出，规模经济已悄然进入谈判。CleanSpark 在 1 月份签署了一份购买协议，以 14 美元/TH/s 的价格购买 60,000 台比特大陆 Antminer S21，并可以选择以相同的价格购买另外 100,000 台。Iris 额外购买了 1 EH/s 的比特大陆 Antminer T21，同时获得了购买最多 9.1 EH/s 的选择权，该选择权可以在今年下半年以 14 美元/TH/s 的固定价格行使。
矿商也一直在偿还债务以减少利息支出。TeraWulf 在过去六个月中利用超额现金流偿还了 7000 万美元的债务。Argo 以 610 万美元的价格出售了魁北克的 Mirabel 设施，其中 400 万美元的收益用于偿还 Galaxy Digital 的债务，之后截至 2 月底，其未偿余额已减少至 1400 万美元。然而，Argo 仍有额外 4000 万美元未偿高级票据，利率为 8.75%。Greenidge 还完成了将其南卡罗来纳州比特币采矿场出售给 NYDIG 的交易，结清了欠该比特币资产管理公司的剩余 2100 万美元担保债务。
总之，分析表明比特币矿工在减半后面临着充满挑战的局面，生产成本显着增加，这主要是由于尽管矿工降低了整体成本结构，但区块奖励减半。Riot、Bitfarms 和 Bitdeer 等公司预计不会实现第二季度预测的算力增长，这会影响其生产和成本效率。尽管存在这些挑战，该报告还是确定了矿商为降低成本和提高利润而采用的策略，例如获得更便宜的能源、提高船队效率、谈判设备采购的优惠条件以及减少财务负债以维持更强劲的资产负债表。
总体而言，Bitdeer、Cormint、TeraWulf 和 Iren 最有可能在减半中幸存下来，而 Riot 和 Hut 8 则面临着重大挑战。
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