作者：James Butterfill，研究主管、Max Shannon、Alex Schmidt 來源：medium 翻譯：善歐巴，金色財經
這篇研究文章的發佈恰逢 2024 年比特幣減半，旨在更新並向投資者通報比特幣挖礦行業面臨的風險和機遇。最近，我們主要根據 2023 年第四季度的報告數據更新了數據。我們發現，上市礦業公司每枚比特幣的平均生產成本目前約為 53,000 美元。
在本報告中，我們更詳細地探討了採礦業及其挑戰。我們現在採用了哈希成本方法（更容易計算託管活動的賬戶）和每比特幣成本方法，以更好地瞭解行業的盈利能力。
摘要
我們預計，由於人工智能帶來更高收入的潛力，能源安全地區將轉向人工智能，BitDigital、Hive 和 Hut 8 等公司已經從人工智能中獲得收入。這一趨勢表明，比特幣開採可能會越來越多地轉移到擱淺的能源地點，而人工智能的投資則在更穩定的地點增長。TeraWulf、BitDigital 和 Core Scientific 目前都有人工智能業務或人工智能增長計劃。
我們的模型預測，到 2025 年，算力將升至 700 Exahash，儘管減半後，隨著礦工關閉不盈利的 ASIC，算力可能會下降 10%。
預計哈希價格將在 2024 年減半後下降至 53 美元/Ph/天。
由於減半，預計成本將大幅增加，電力和總體生產成本幾乎翻倍。主要緩解策略包括優化能源成本、提高採礦效率以及確保有利的硬件採購條件。
礦商正在積極管理金融負債，其中一些礦商使用多餘的現金來大幅減少債務。
新興趨勢：人工智能計算對比特幣挖礦構成威脅嗎？
它確實可能對某些數據中心構成威脅。人工智能計算和比特幣挖礦對能源和互聯網正常運行時間的需求差異很大。AI 需要極高的正常運行時間（通常為 99% 或更高）以及複雜的冗餘系統。人工智能的停機通常會導致鉅額合同處罰，並且可能會長時間延遲先前處理活動的恢復，從而限制其適用性。相反，比特幣挖礦則不會面臨這些問題。ASIC 是用於比特幣挖礦的硬件，可以在幾分鐘內打開和關閉電源，並立即恢復散列。這種靈活性使它們成為能源不太可靠的地點的理想選擇，例如使用可再生能源或滯留氣體燃燒的地點，這些地點的正常運行時間要求很靈活。
我們最近的礦業公司管理層討論揭示了一個顯著的轉變，一些礦工越來越多地在其能源安全站點轉向人工智能。儘管這一趨勢相對較新，但 Hve 和 Hut 8 等公司的人工智能收入分別佔其收入的 3.6% 和 2.9%，其他公司也在開發人工智能項目。我們看到，在這些能源安全的地區，人們對人工智能的偏好超過了比特幣挖礦。展望未來，可以想象，比特幣挖礦可能會主要基於能源不安全的擱淺能源站點，特別是在它可以為此類能源項目提供經濟補貼的地方。相反，尋求收入多元化和潛在更高利潤的礦商可能會投資人工智能，從而加劇這種差異。
人工智能帶來了一些挑戰，特別是需要獨特且成本更高的基礎設施，這為規模較小、資本較少的實體設置了進入壁壘。此外，隨著公司僱用更多人工智能技術人才，員工需要不同的技能，這會導致成本增加。TeraWulf 和 Bitdeer 等公司正在積極擴大產能。例如，Core Scientific 根據一份多年期合同託管 Coreweave。與此同時，BitDigital 計劃將其容量增加一倍，目標是達到預計年運行額約 1 億美元。
哈希率建模
對整體網絡哈希率進行建模可以簡單地完成，人們可以認為它遵循摩爾定律的某種形式，或者更好的是其增長的功率曲線。這可以決定未來將採取什麼路徑。
不過，這種方法存在幾個問題。未來的情況可能會發生變化，特別是隨著行業的成熟，由於能源資源有限，更有可能採用 Verhulst S 曲線，而不是功率曲線。它還沒有考慮費用如何演變。到目前為止，費用是零星的，但隨著網絡使用量的增加，費用可能會隨著時間的推移而增加。
我們的目標是計算哈希價格（礦工盈利能力），從而更容易確定礦工盈利能力，特別是因為在計算託管時使用每個比特幣的方法很困難。算力價格的組成部分包括髮行量、礦工費、算力和價格。
發行量是可預測的，並且哈希率可以建模。這使得預測者可以調整他們對價格和費用的假設來確定哈希價格。
如果我們要使用迴歸分析，那麼對哈希率進行建模以幫助計算哈希價格是迄今為止最大的挑戰。在我們的方法中，我們堅持敏感性原則，僅識別模型中那些有意義的潛在輸入，而不是因為它們偶然與哈希率有聯繫。全球利率與哈希率密切相關。儘管如此，從敏感性的角度來看，我們並不認為它們與算力有足夠密切的聯繫，因為較低/較高的利率向礦工收購的傳導存在滯後效應。我們確定了四個因素來預測哈希率：費用、礦工效率、發行和價格。
結果令人鼓舞，並表明，使用 2011 年以來的月度數據，多項式迴歸是最好的方法，特別是在評估 alpha 評估（錯誤地得出存在關係的概率）和 T 統計數據（每個斜率係數是否有用）時估計哈希率）。而 p 值僅適用於多項式迴歸。
我們還測試了多重共線性，通常稱為自相關。當模型中的多個變量高度相關時，就會出現多重共線性，這意味著它們提供了重疊的信息。
多重共線性可能會掩蓋哪些因素真正具有影響力，從而損害模型結論的可靠性和精確度。結果應該通過觀察方差膨脹因子（VIF）來解釋，VIF 為 1 是理想的，上限為 10；我們在模型中發現，線性和多項式都有一些 VIF 高於 10 的因子。
儘管我們不認為我們應該因此而完全放棄該模型。在許多方面，可以預期各種因素之間存在關係，價格影響哈希率，因為它影響礦工的資本支出決策。值得注意的是，多重共線性有時在迴歸分析中是有害的，但它取決於模型的背景和目標。由於我們的主要目標是模型預測，多重共線性的存在並不是一個重大問題。即使自變量高度相關，該模型仍然可以做出準確的預測。
模型輸出
有趣的是，調整模型凸顯出哈希率上升會壓低哈希價格，這是有道理的，因為更多的礦工/哈希算力相當於每個礦工的收入更少。雖然比特幣價格上漲確實會在短期內對哈希價格產生重大影響，但從長遠來看，比特幣價格上漲往往會鼓勵更多人進行挖礦。因此，正如模型所反映的那樣，對哈希價格的淨影響往往是中性的。
該模型預計到 2025 年初，算力將升至創紀錄的 700 Exahash。
目前礦工費用相對來說是一個謎，我們認為這是由於費用市場相對不成熟造成的。到目前為止，費用是跟隨價格變化的；當牛市出現時，費用往往會隨著活動的增加而增加。儘管最近，序號產生的費用遠比許多人預期的更有彈性，並且對礦工來說是一個福音，而且每天的費用有時會高於挖礦收入。隨著比特幣的成熟，預計費用將在礦工收入中佔據越來越大的市場份額。該模型目前強調，費用上漲往往對哈希價格產生最積極的影響。
預測哈希價格需要對 4 個輸入變量做出假設。發行量具有高度可預測性，而挖礦硬件的效率（W/Th）很可能遵循相當簡單的指數下降趨勢，到 2028 年挖礦硬件的效率將達到 10W/Th。
採用每月 1.2% 的價格增長和 1% 的費用增長的適度假設，可以看出哈希價格在 2024 年減半後可能為 60 美元/Ph/天，並在 2028 年減半後降至 35 美元/Ph/天。
這些增長假設將相當於到 2025 年底比特幣月平均價格為 8.6 萬美元，費用相對於歷史水平為第 80 個百分點。我們還納入了一些異常情況，其中一種情況是費用收入降至零；這將對哈希價格產生直接影響，到 2025 年底，該價格將遠低於減半後的核心情景（48.5 美元/Ph/天）。第二種情景（我們假設費用收入月增長率為 1.5%）會推升到 2025 年底，哈希價格將達到 64 美元/Ph/天。這兩種情況都表明了費用收入對礦工來說有多麼重要。
減半意味著一些算力需要被關閉，特別是影響比特幣生產成本較高的公司，這些公司面臨的風險最大。雖然這不一定會導致公司關閉，但可能會導致其採礦活動減少。隨著挖礦硬件提高效率，預計最顯著的痛點將在減半期間出現。然而，隨著更新、更高效的 ASIC 進入市場，利潤率應該會恢復。這種對效率的追求將鼓勵轉向能源成本最低的擱淺能源和可再生能源，最終使該行業在環境上更加可持續。
減半後礦工盈利能力
摘要：
在第四季度，我們分析了來自 13 名公共礦工和 1 名私人礦工的 106 個自挖 Exahash（EH/s），根據第四季度網絡平均值 501 EH/s 計算，這些算力約佔全球算力的 20%。減半後，我們的覆蓋率保持在 20% 或 140EH/s 左右。
網絡哈希率預計將下降約 10%，從 636 EH/s 降至約 575 EH/s（以 2016 年滾動區塊為基礎，大約每兩週一次）。
第四季度的加權平均生產電力成本約為每比特幣 1.63 萬美元，預計減半後將增加至約 3.49 萬美元。
第四季度的加權平均現金生產成本約為 2.95 萬美元；減半後，預計約為 5.3 萬美元。
減半後，電力、車隊效率和利用容量的加權平均成本將分別為 0.046 美元/kWh、26.7J/TH 和 9.22 億千瓦時。
該方法與 2023 年第三季度減半後報告大致一致，但略有調整：
利息費用僅包括債務利息，不包括租賃費用和其他財務費用（如果可能）。在第四季度，來自 Hive 和 Stronghold 的利息不會抵消利息收入。
儘可能使用估價津貼來計算稅款，以確定所得稅費用和福利。
折舊和攤銷 (D&A) 儘可能分配給全資機器。
預計的哈希率（和市場份額）是基於我們使用月度生產報告而不是公司管理層的預測來估計的通電哈希率。這表示為減半後我們估計的 575 個網絡 EH/s 的百分比，反映出當前全球哈希率 636EH/s 下降了 10%。
利息支出代表未償還本金金額的總和，在可能的情況下攤銷至 2024 年第二季度，並乘以定期利率。它不被利息收入抵消。
D&A 考慮了第 4 季度的 D&A 加上激勵算力季度環比的年化變化乘以行業平均機器成本 15 美元/TH。
我們沒有預測減半後的股票薪酬，因為它依賴於預測波動的股價。
第四季度的哈希成本分析來自季度收益報告。我們通過將電力成本、SG&A、D&A、所得稅費用（收益）、利息費用（收入）和 SBC 費用項目相加，然後除以已利用容量（已利用千瓦時）來計算“總”哈希成本換算成美元/千瓦時。為了轉換成哈希成本（$/PH/天），$/kWh 數字乘以每個礦工各自的效率和 24（每天的小時數）。每個哈希價格顯示的“利潤”是從哈希價格中扣除“全部”哈希成本後的收入。
預計的減半後哈希率是基於每月生產報告和新聞稿的先前估計。由於環比增長停滯或缺乏，一些礦商可能無法實現其公開宣稱的目標。Riot、Bitfarms 和 Bitdeer 預計將成為最嚴重的違規者。因此，他們可能會在減半後看到比特幣產量的最顯著下降。例如，Riot 預計到 2024 年第二季度將達到 21EH/s 以上；然而，自 2023 年 11 月以來，他們的算力一直保持在 12.4EH/s。同樣，Bitfarms 預計到 2024 年第二季度算力將達到 12EH/s，但自 2023 年 12 月以來，算力一直保持在 6.5EH/s。Bitdeer 的算力已自 2023 年 12 月以來的最後四個月，從三個月高點 7.2EH/s 下降至 6.7EHs。
礦工的主要目標是實現最低的 $/kWh 和 W/T（最低的能源成本和最佳的效率）。該戰略旨在最大限度地減少電力消耗，同時最大限度地提高比特幣產量，從而擴大毛利率。此外，隨著算力成本降低（每天每 Petahash 美元），礦工對較低的算力價格（每天每 Petahash 的網絡收入，包括區塊獎勵和費用，同時根據難度進行調整）變得更具彈性。
我們的折舊和攤銷方法是標準化的，儘管可以說是粗糙的。增量哈希率的 15 美元/TH 假設是特定於機器的，不包括基礎設施成本。整個行業的基礎設施建設成本差異很大，通常每兆瓦數十萬美元。將這些從 D&A 計算中排除可能會低於其他礦工的總 D&A 成本。這一點尤其重要，因為團隊可能會通過“銷售損失”來“粉飾”他們的損益表，而當遺留機隊在後續升級時以低於其賬面價值的價格出售時，這種損失通常會被掩蓋在“特殊項目”中。所描述的數字可能低估了每個比特幣的真實 D&A 成本，尤其是在 2024 年下半年，因為過去幾個月哈希率的強勁增長和期權的行使變得活躍。反過來，Cormint 的管理團隊表示，以每 MVA 大約 11 萬美元的價格部署風冷式基礎設施，並以低於 3 美元/TH 的價格購買機器。以 15 美元/TH 計算，Cormint 每比特幣的 D&A 費用被認為很高。雖然我們的方法旨在提供總體概述，但認識到細微差別至關重要。
上表說明了這些企業根據其哈希成本和網絡哈希價格可能實現的利潤。如果哈希價格減半並降至約 53 美元/PH/天，低於 2023 年 10 月的低點，我們的分析表明 Bitdeer 是減半前後成本最低的礦工，可能會產生約 11% 的前後淨收益-減半後淨值。Cormint 可能淨虧損約 5%，而 TeraWulf 和 Bitdeer 可能分別淨賺 15% 和 4% 左右。加權平均預計（基於預計哈希率）現金和全部哈希成本分別為 44 美元/PH/天和 77 美元/PH/天，加權平均現金和全部利潤率為 24% 和 -28%分別是整個行業減半後的情況。
與哈希價格相比，哈希成本衡量是瞭解企業整體成本結構和盈利能力的更好方法之一。仍然存在一些挑戰：1）沒有考慮專注於能源戰略的不同商業模式，例如Riot，或多元化的收入來源及其盈利能力，例如Bit Digital；2) 採取不同權力策略的企業之間，該措施的有效性可能會有所不同。
Bit Digital 已收到將其高性能計算 (HPC) 容量增加一倍的通知（他們打算在某些條款和條件下接受）。因此，其 HPC 收入可能會翻一番，達到年化運行率約 1 億美元，毛利率非常有吸引力，約為 90%。在我們的分析中，Riot 的電力信用佔總成本（不包括限電）的 35%，並未扣除其總能源成本。這種方法適用於所有礦工，因為我們的目標是找到他們真正的總電力成本。此外，其較低的正常運行時間（76％）也減少了其使用的千瓦時，因此哈希成本似乎很高。我們認為，一旦 Riot 用新機器訂單替換了看似有故障的機器，他們的運營問題就應該得到解決，從而實現更長的正常運行時間、更高的效率和更低的哈希成本。更遠，具有不同功率策略的企業之間的哈希成本度量的有效性可能會有所不同。持有購電協議（PPA）的礦工可以將高電價與他們原本開採的價格之間的差額貨幣化（假設該價格，即比特幣機會價值，本身高於其 PPA 價格），從而降低他們的淨成本力量。而那些在沒有購電協議的實時電力市場中運營的企業則無法貨幣化，只能避免收入和成本（毛利率保持穩定）。降低電力的淨成本。而那些在沒有購電協議的實時電力市場中運營的企業則無法貨幣化，只能避免收入和成本（毛利率保持穩定）。降低電力的淨成本。而那些在沒有購電協議的實時電力市場中運營的企業則無法貨幣化，只能避免收入和成本（毛利率保持穩定）。
比特幣挖礦的結構迫使礦工通過尋找更便宜的能源和投資更高效的設備來隨著時間的推移降低成本。然而，礦商也一直在同意期權合約，以有權行使機器的購買訂單。鑑於這些選擇規模龐大且期限較長，而且企業從之前的牛市中吸取了教訓，限制了機器資本支出，規模經濟已悄然進入談判。CleanSpark 在 1 月份簽署了一份購買協議，以 14 美元/TH/s 的價格購買 60,000 臺比特大陸 Antminer S21，並可以選擇以相同的價格購買另外 100,000 臺。Iris 額外購買了 1 EH/s 的比特大陸 Antminer T21，同時獲得了購買最多 9.1 EH/s 的選擇權，該選擇權可以在今年下半年以 14 美元/TH/s 的固定價格行使。
礦商也一直在償還債務以減少利息支出。TeraWulf 在過去六個月中利用超額現金流償還了 7000 萬美元的債務。Argo 以 610 萬美元的價格出售了魁北克的 Mirabel 設施，其中 400 萬美元的收益用於償還 Galaxy Digital 的債務，之後截至 2 月底，其未償餘額已減少至 1400 萬美元。然而，Argo 仍有額外 4000 萬美元未償高級票據，利率為 8.75%。Greenidge 還完成了將其南卡羅來納州比特幣採礦場出售給 NYDIG 的交易，結清了欠該比特幣資產管理公司的剩餘 2100 萬美元擔保債務。
總之，分析表明比特幣礦工在減半後面臨著充滿挑戰的局面，生產成本顯著增加，這主要是由於儘管礦工降低了整體成本結構，但區塊獎勵減半。Riot、Bitfarms 和 Bitdeer 等公司預計不會實現第二季度預測的算力增長，這會影響其生產和成本效率。儘管存在這些挑戰，該報告還是確定了礦商為降低成本和提高利潤而採用的策略，例如獲得更便宜的能源、提高船隊效率、談判設備採購的優惠條件以及減少財務負債以維持更強勁的資產負債表。
總體而言，Bitdeer、Cormint、TeraWulf 和 Iren 最有可能在減半中倖存下來，而 Riot 和 Hut 8 則面臨著重大挑戰。
