比特幣:比特幣第三次減半礦業研究報告

1.比特幣減半概述

1.1比特幣第三次獎勵減半

“減半后比特幣每年供給增長率約為1.7%；區塊鏈礦業生態受其影響較為嚴峻

5月12日凌晨3點23分，比特幣在區塊高度630,000正式完成區塊獎勵減半，首個減半的區塊由螞蟻礦池AntPool播報，爆塊獎勵6.25BTC，交易手續費約0.91BTC。

鑒于前兩次減半周期中比特幣的飆漲行情，市場對于第三次減半的市場態度較為樂觀。但從當前的減半數據看，比特幣價格并未出現預期大幅上漲的走勢。

1.1.1比特幣減半周期總結

來源：TokenInsight

作為資產配置的一個類型，第三次減半后比特幣每年供給增長率約為1.7%，低于黃金2019年的4.8%1，及美國2019年狹義貨幣增長率的4.44%2。而對比特幣第三個減半周期來說，市場中存量資金博弈激烈，比特幣價格支撐需要后續新晉投資者的加入。

減半對區塊鏈礦業生態造成的影響遠超市場中其他產業鏈：挖礦成本急劇上升；礦工手續費收入加速上漲；部分低效礦機被批量淘汰；礦業上下游例如礦場、礦池、礦機廠商將加速洗牌，2020將是礦業迭代轉型的關鍵年份。

1.2019年黃金供應量：https://www.gold.org/cn/goldhub/research/gold-demand-trends/gold-demand-trends-full-year-2019

2.美國M1年度變化：https://fred.stlouisfed.org/series/MANMM101USA657S

2.區塊鏈礦業發展概況

2.1比特幣礦業市場

“中國月均哈希率或有所下降，美國搶占市場份額

劍橋大學另類金融中心發布的比特幣耗電指數相關數據顯示，截至2020年5月7日，全球一年耗電量20863萬億瓦/時，比特幣礦業一年的耗電量預估為69.03TWh，占比0.33%。

2.1.1比特幣礦業耗電指數

來源：CambridgeCentreforAlternativeFinance，TokenInsight

美國拜登政府將于8月發布比特幣挖礦報告:金色財經報道，美國拜登政府將于8月發布一份比特幣挖礦報告，探索比特幣挖礦相關問題，例如挖礦設備產生的噪音污染、不同共識機制的能源效率等。白宮科技政策辦公室負責能源事務的首席助理主任Costa Samaras表示：如果比特幣挖礦要以任何有意義的方式成為我們金融體系的一部分，那么重要的是它以負責任的方式發展且最大限度地減少總排放量。當我們考慮數字資產時，應當是氣候和能源之間的對話。[2022/7/5 1:52:43]

CCAF指出，雖然CBECI比大多數網絡數據準確，但其準確性依舊有限。由于無法確定比特幣網絡的精確能耗，因此CBECI提供了一系列可能性，包括最低年耗電量以及預估年耗電量。

最低年耗電量即假設礦工使用當前最高效的礦機進行挖礦，預估年耗電量則是假設礦工同時使用新舊礦機，而不是單一的某種礦機進行挖礦。

TokenInsight發現，在2020年3月12日市場遭遇大跌后，比特幣礦業最低年耗電量指數出現下降，預估年耗電量則更為明顯。同時在減半后，預估年耗電量也出現了下降趨勢。

我們認為，比特幣預估耗電量能在一定程度上反應出礦工們的情緒。影響比特幣礦業的原因主要是比特幣價格和挖礦獎勵。市場不樂觀時，礦工的態度也會消極。

此外，由于減半的影響，礦工對市場后市預期會有所下降。因此會出現礦工逐步選擇關機，導致比特幣礦業耗電量緩慢下降。

從CCAF預估的各國每月平均哈希率來看，中國的比特幣哈希率占比持續占據高位，整體保持在65%以上。

截至2020年4月，當前美國是哈希率占比第二高的國家，占比7.24%；排在第三位的俄羅斯占6.9%；哈薩克斯坦、馬來西亞和伊朗分別占據了6.17%、4.33%和3.82%的全球市場。

2.1.2各國每月平均哈希率

來源：CambridgeCentreforAlternativeFinance，TokenInsight

另一方面，從2019年9月開始，中國的哈希率占比呈現出緩慢下降的趨勢，目前已從75.63%下降至65.08%；而美國開始發力，從4.06%漲至7.24%，上漲78.33%。

出乎意料的是，哈薩克斯坦目前的哈希率占比為6.17%，相對2019年9月的1.42%上漲334.51%。

比特幣礦工3月收入已超15億美元 創歷史新高:金色財經報道，The Block Research收集的數據顯示，比特幣礦工3月的收入已超過15億美元，達歷史新高。3月份的歷史最高數字超過了2月份，當月礦工總收入為13.6億美元。[2021/3/29 19:25:04]

2.2礦工邊際收益

“減半后上一代礦機基本到達關機價位，未來將以新一代礦機為主

TokenInsight通過引入兩個指標分析礦工收益，分別是礦工邊際收益和礦工邊際生產成本。礦工邊際生產成本計算公式如下：

其中BlockReward表示每日比特幣網絡產生的區塊獎勵；TransactionFees為每日比特幣網絡交易手續費；Hashrate為哈希算力；PowerEfficiency為算力功耗；Electricity為電價；OperationCosts為經營成本。此公式展示挖出1個比特幣礦機的生產成本。礦工邊際收益為比特幣價格扣除生產成本后所占生產成本比例。

以新一代礦機如螞蟻礦機S17+為例，若電費為0.08美元，邊際生產成本在減半前為5,300美元，減半后升至9,300美元左右。

礦工邊際收益在減半前保持在40%左右。減半后，礦工邊際收益降至3%附近，基本是無盈利狀態。

2.2.1比特幣邊際生產成本與邊際收益

來源:TokenInsight

上一代礦機以螞蟻S9系列礦機為例，其邊際收益與邊際生產成本如下圖顯示。

若電費為0.035美元，礦工邊際收益，螞蟻S9系列礦機邊際收益在減半前維持在45%左右，但在減半后一下跌破0，到行情平穩后才保持在4%左右。

礦工邊際生產成本在減半前為5,300美元，減半后升至9,300美元左右。

2.2.2比特幣邊際生產成本與邊際收益

來源：TokenInsight

也就是說，若礦工使用螞蟻礦機S17+，需控制電費在0.08美元以下或降低經營成本才能保持盈利；若使用螞蟻S9挖礦，需控制電費在0.035美元以下或降低成本才能保持盈利。

TokenInsight認為，比特幣邊際收益跌破0并不意味著礦工一定虧損，不同礦工的礦機購買價格、電費、運維成本各有不同，其對礦工更大的意義是作為考量當下區塊鏈挖礦市場的指標。

聲音 | 研究人員：不需要擔心比特幣挖礦會導致環境問題:一個常見的說法是，比特幣開采將很快消耗大量電能，可能導致環境災難。然而獨立研究員Dr. Katrina M. Kelly-Pitou指出，礦商紛紛遷往可再生能源豐富的地區，并強調銀行體系的浪費要大得多。[2018/8/22]

對礦工來說，頻繁開關機會對礦機、供電系統帶來較大壓力，增加損壞率，影響收益。另一方面，也會在極端行情造成較大損失。

當邊際收益跌破0時，礦工及相關產業需要預估后市，并隨之調節生產狀態，采用水冷技術、原有礦機降頻、降低運維成本等措施，從而降低生產成本。也不排除存在適時調整礦機狀態，選擇關機或保持虧本挖礦但采用金融手段對沖的模式，穩定收益。

3.減半對區塊鏈礦業的影響

3.1減半熱度

“GoogleTrends表明減半熱度暴增，非洲和歐洲地區最為熱情

根據谷歌趨勢數據，目前比特幣減半的搜索量在減半一周內達到了峰值100，搜索量超此前峰值逾9倍。

3.1.1比特幣減半谷歌趨勢

來源:GoogleTrends

另一方面，截至5月30日，近30天的谷歌趨勢顯示：非洲和歐洲是本次對比特幣減半最為熱情的地區。在近30日的熱度搜索Top5地區中，尼日利亞的搜索熱度最高，其次是瑞士和斯洛文尼亞。

3.1.2比特幣減半國家/地區搜索熱度

來源:GoogleTrends

TokenInsight認為，歐洲對數字資產的態度素來較為開放。而作為非洲最大經濟體的尼日利亞，國家貨幣通貨膨脹嚴重，監管寬松且有足夠的年輕受眾，驅動著數字資產在非洲的發展。

3.2比特幣價格

“價格回暖，減半后市場情緒相對樂觀

從下圖可以看出，在比特幣完成減半前后2000個區塊內，其價格波動劇烈，在區塊高度629,950附近達到峰值，但隨后出現大幅下降。正式減半后，比特幣價格緩慢上漲，完全收復前期跌勢，并試圖再度沖擊10,000美元關口。

3.2.1比特幣價格

來源：ByteTree，TokenInsight

艾略特波浪理論：比特幣價格將反彈至13000美元上方:分析師AyoubBenRejeb近日從技術角度解析了未來比特幣走向。他認為，從艾略特波浪理論來看，從低點開始到2月中下旬的第一波反彈意味著1浪已經結束，目前正在接近2浪下跌的尾聲，2浪下跌的目標區間為8022-9420美元，隨后比特幣價格或將開啟3浪反彈創下近期的新高。另一種可能性是比特幣從低點的反彈是ABC浪修正，這表示盡管之后比特幣價格將反彈，但并不會突破12月的高點。比特幣上漲目標在斐波那契50%到61.8%回調位區間，大約為13329到15064美元。[2018/3/17]

TokenInsight認為，越臨近減半時刻，投資者情緒越不穩定，價格浮動也會更加劇烈。投資者對減半寄予期望較大，市場回暖并且穩定后，投資者信心再度加強，進一步推動了行情。

3.2.2比特幣永續資金費率

來源：ByteTree，TokenInsight

永續資金費率也能表現出市場的積極態度。比特幣減半前，永續資金費率結束了兩個月的負值狀態，上升到了正值。盡管后續因價格波動有輕微變化，但目前仍保持在0.01%左右。

3.3比特幣全網難度

“減半后挖礦難度下降6%，為歷史上第16大跌幅

5月20日，比特幣挖礦難度在減半后第一次調整。本次調整難度下降6%，為比特幣挖礦歷史上下調幅度第16大的調整。

3.3.1全網難度Top20跌幅排行

來源：BTC.com，TokenInsight

減半前后全網算力在100EH/s上下波動，減半后最低到達81.65EH/s。

截至5月21日10時，比特幣全網算力約為94.37EH/s，挖礦難度15.14T。距離調整預計還有15天3小時，下次挖礦難度繼續下調7.51%至14.00T。

3.3.2比特幣價格與全網算力走勢

來源TokenInsight

3.4平均出塊時間

“減半后平均出塊時間下降約20%，全網算力或繼續下降

從時間上看，2020年比特幣平均出塊時間在3月份前一直600秒上下波動；進入3月份后，平均出塊時間出現大的漲幅，在3月大跌后達到800秒；隨著后續比特幣價格的上漲，出塊時間回歸到500秒左右的區間，減半后則再度下降至800秒附近。

比特幣VS有史以來最大泡沫：它們從未有過善終:據CNNMoney報道，比特幣繁榮會變成有史以來最大的蕭條之一嗎？有史以來最偉大的投資者之一沃倫·巴菲特等投資大亨都認為，這種數字貨幣今年的狂漲——幅度超過了1400%——已經擁有了一個巨大投機泡沫所具備的所有標記。一旦比特幣泡沫爆裂，那么結果可能是前所未有的。[2017/12/18]

3.4.1平均出塊時間

來源：Glassnode，TokenInsight

盡管價格基本與3月持平，但在減半行情下，比特幣出塊時間明顯受到較大影響。同時也應證了減半后全網算力的變化。

TokenInsight認為，目前并不能直接觀察到全網算力，但可以從平均出塊時間和難度來計算。根據平均出塊時間分析，比特幣全網算力在減半后經歷了顯著下降。

減半前1000個區塊的平均出塊時間為560秒，減半后1000個區塊為689秒，同比上漲約20%，表明在此期間已有大約20％的網絡哈希率逐漸消失。

而若陷入比特幣價格保持不變，且豐水期未到的尷尬情況，全網算力將繼續下降。

3.5礦工收入

“鏈上交易數穩中有升，投資者情緒較為樂觀

從鏈上交易數看，減半前后比特幣鏈上交易數盡管波動較大，但整體表現出緩慢上漲的狀態。

由于比特幣在減半后并沒有出現預期下跌狀態，在消化完減半信息后，市場中原先處在觀望狀態的投資者正逐步進場，整體交易情緒偏向樂觀。

3.5.1比特幣鏈上交易數

來源：ByteTree，TokenInsight

比特幣鏈上每50個區塊平均交易數

“減半后交易手續費如預期上漲，但礦工以手續費為生道阻且長

礦工收益目前仍主要取決于區塊獎勵而非交易手續費。隨著比特幣全網算力不斷攀升，挖礦獎勵越來越少，因此交易手續費也越來越高，才能在一定程度上彌補減半帶來的收入損失。

下圖展示了比特幣網絡在減半前后交易手續費，每筆交易的平均費用及手續費占比的走勢。

從圖中可以看出：減半前后，區塊高度在減半前后50個區塊內，比特幣交易手續費已經出現明顯上漲。區塊高度630,050附近，總交易手續費下降到低點，但隨后仍保持上升趨勢。

區塊高度到達631,000區間時，比特幣網絡的交易手續費出現短暫性小高峰，區間內單個區塊的費用突破1.8BTC的峰值。

3.5.2比特幣總交易手續費

來源：ByteTree，TokenInsight

比特幣每50個區塊平均總交易手續費

總體來看，減半后比特幣總交易手續費如TokenInsight此前預期震蕩式上漲。手續費用的增加，一方面表明投資者愿意為要優先處理的交易支付溢價，另一方面也證明了當前市場活躍度正在提升。

3.5.3每50筆交易的平均手續費

來源：ByteTree，TokenInsight

每50筆交易的平均手續費

從每50筆交易的平均手續費來看，減半前后2000個區塊中，比特幣交易手續費從平均0.00025BTC美元漲至0.00046BTC，同比上漲84%。

據TokeInsight統計，今年第一季度，礦工收入中手續費維持在1.5%比例，但在三月份次比例驟升至5.5%，并在4月份回落至較低水平。

而下圖從減半前后2000個區塊的手續費占比可以看出：減半后礦工挖礦收入減少，但交易手續費收入在減半瞬間增加了200％。隨著減半后比特幣網絡的穩定運行，礦工的平均交易手續費占比從減半前的4%漲至15%左右。

3.5.4礦工總收入中交易手續費占比

來源：ByteTree，TokenInsight

隨著時間的推移，比特幣鏈上交易逐步調整到平衡狀態，但目前已在18%—24%的區間內震蕩。

總體來看，減半后比特幣總交易手續費如TokenInsight此前預期震蕩式上漲。但如若希望比特幣按照中本聰的設想健康發展，即礦工的主要收入從爆塊獎勵轉向收取交易手續費，還有一段較長的路程要走。

4.全球礦業政策變化及趨勢

“北美地區逐步扶持數字資產礦業，海外礦場預計會以更快的速度爆發建設

從2019至2020年各國政府更新的監管政策上看，政府層面的支持已經開始顯現，政策偏向于支持行業健康發展，包括發放牌照和規模監管。

政局穩定、低電費、結構合理的法律框架、相對成熟的金融市場以及氣候條件是區塊鏈礦業發展的主要因素。

中國：2019年11月6日，虛擬貨幣挖礦被國家發改委剔除淘汰類產業市場。2020年4月21日，四川公布首批“水電消納示范企業”，99家進入的企業中，多個礦場在列。

美國：蒙大拿州米蘇拉縣委員會增加了針對數字資產礦工的綠色法規，法規要求礦場僅可布置在輕工業區和重工業區，審查并批準后礦場開采權可延長至2021年4月3日。

加拿大：繼續采取措施支持數字資產挖礦業務在本國的發展。魁北克水電同意為礦工預留五分之一的電力能源。

格魯吉亞：2019年6月，格魯吉亞境內自治共和國阿布哈茲政府放寬了國內數字資產挖礦活動要求，草擬了監管法，只要求挖礦持有牌照。

伊朗：2019年7月，伊朗央行承認了數字資產挖礦行業，承諾將推行合法的牌照程序。

白俄羅斯：白俄羅斯計劃充分支持發展數字資產和數字經濟。總統盧卡申科表示，提議在當地的核電廠附近成立大型數據中心，用于數字資產挖礦。

烏克蘭：烏克蘭數字轉型部計劃在兩到三年內使該國的數字資產挖礦合法化。相應監管部門也表示挖礦不需要政府監督或干預，共識規則足以規范鏈上活動。

烏茲別克斯坦：2020年1月16日，烏茲別克斯坦宣布建立“國家礦池”。

整體來看，北美地區逐步開始扶持數字資產礦業，引導具備專業運營、風控能力的資金和機構入場。

同時，中國對區塊鏈礦業的監管態度也在轉變，特別是由于豐水期的來臨，四川等地對區塊鏈礦業的支持更加明顯。但受數字資產的敏感性影響，未來政策仍存在不確定性。

TokenInsight認為，海外礦場在未來兩年將以更快的速度爆發建設，主要原因有：

1.關于數字資產的監管更加穩定；

2.更加系統化的法律法規框架；

3.傳統投資者對于數字資產的投資需求逐步增強；

4.利用比特幣挖礦來緩解對于電力的需求，解決電力需求較弱時期電價走弱的問題。

5.總結

“告別粗放經營，2020將是礦業迭代轉型的關鍵年份

CoinShares發布《比特幣挖礦網絡》報告中指出，目前中國挖礦規模占全球的65%，僅四川就占據了全球的54%。而其余35％則分布在華盛頓、紐約、不列顛哥倫比亞省、艾伯塔省，魁北克等北美地區，以及冰島，挪威等歐洲地區。

TokenInsightResearch團隊認為，盡管中國占據了比特幣網絡的絕對優勢地位，但隨著數字資產礦業的完善發展和相關政策的扶持，國內外會有越來越多規模化的傳統金融資本和二級市場金融服務商進入行業。2020年將是區塊鏈礦業加速洗牌的關鍵年份，早期的粗放式經營方式會被專業化、金融化、精細化的經營策略取代。

“礦業上下游洗牌加速，產業鏈將催生更多細分領域

中長期來看，數字資產礦業發展機遇大于挑戰，市場力量釋放助推礦業發展。但在減半后未來一到兩年內，礦業上下游洗牌加速：

礦場將繼續改進自動化和精細化管理，提升整體專業營運能力。

如果在減半前沒有做好相對完善的布局和風險管理，小規模的礦池將面臨較大的危機，頭部礦池的競爭會更加劇烈。

礦機廠商將會投入大量的精力，投產和研發5nm及其他工藝的產品。另外，受嘉楠耘智在美成功IPO的影響，未來上市的礦機廠商會越來越多。

金融化也是礦業迭代的關鍵一步，算力在未來將資產化、金融化，降低行業門檻。

未來，圍繞數字資產礦業的產業鏈將催生更多細分領域，服務范圍進一步擴大。

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