TokenInsight｜比特幣「第三次減半」挖礦產業研究報告

1. 2019年黃金供應量
2. 美國M1年度變化

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2. 區塊鏈礦業發展概況

2.1 比特幣礦業市場

中國月均算力或有所下降，美國搶占市場份額

劍橋大學另類金融中心（Cambridge Centre for Alternative Finance; CCAF）發布的比特幣耗電指數（CBECI）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（TWh ），比特幣礦業一年的耗電量預估為 69.03TWh，佔比 0.33%。

2.1.1 比特幣礦業耗電指數

CCAF 指出，雖然 CBECI 比大多數網路數據準確，但其準確性依舊有限。由於無法確定比特幣網路的精確能耗，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 日市場遭遇大跌後，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。同時在減半後，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，由於減半的影響，礦工對市場後市預期會有所下降。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算力來看，中國的比特幣算力佔比持續佔據高位，整體保持在 65% 以上。

截至 2020 年 4 月，當前美國是算力佔比第二高的國家，佔比 7.24%；排在第三位的俄羅斯佔 6.9%；哈薩克、馬來西亞和伊朗分別佔據了 6.17%、4.33% 和 3.82% 的全球市場。

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2.1.2 各國每月平均哈希率（算力）

另一方面，從 2019 年 9 月開始，中國的算力佔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，哈薩克目前的算力佔比為 6.17%，相對 2019 年 9 月的 1.42% 上漲 334.51%。

2.2 礦工邊際收益（%）

減半後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（Miner’s Profit Margin）和礦工邊際生產成本（Marginal Cost of Creation）。礦工邊際生產成本計算公式如下：

其中  Block Reward 表示每日比特幣網路產生的區塊獎勵（以比特幣數量表示，減半前此數值為 1800，減半後為 900，但根據情況有所變動）；Transaction Fees 為每日比特幣網路交易手續費；Hashrate 為哈希算力；Power Efficiency 為算力功耗；Electricity 為電價；Operation Costs 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後所占生產成本比例。

以新一代礦機如螞蟻礦機 S17+為例，若電費為 0.08 美元（折合人民幣 0.56 左右），邊際生產成本（經營成本比例 15%）在減半前為 5,300 美元，減半後升至 9,300 美元左右。

礦工邊際收益（經營成本比例 15%）在減半前保持在 40% 左右。減半後，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（螞蟻 S17+；電費 0.08 美元）

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（折合人民幣 0.25 左右），礦工邊際收益（經營成本比例 15%），螞蟻 S9 系列礦機邊際收益在減半前維持在 45% 左右，但在減半後一下跌破 0，到行情平穩後才保持在 4% 左右。

礦工邊際生產成本在減半前為 5,300 美元，減半後升至 9,300 美元左右。

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2.2.2 比特幣邊際生產成本與邊際收益（螞蟻 S9；電費 0.035 美元）

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 並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。

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後市，並隨之調節生產狀態，採用水冷技術、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採用金融手段對沖的模式，穩定收益。

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3. 減半對區塊鏈礦業的影響

3.1 減半熱度

Google Trends 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（ Google Trends）數據，目前比特幣減半（Bitcoin Halving）的搜索量在減半一周內達到了峰值 100，搜索量超此前峰值（2016 年 7 月 3 日—6 日，比特幣第二次減半前）逾 9 倍。

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，奈及利亞的搜索熱度最高，其次是瑞士和斯洛維尼亞。

3.1.2 比特幣減半國家/地區搜索熱度

TokenInsight 認為，歐洲對數位資產的態度素來較為開放。而作為非洲最大經濟體的奈及利亞，國家貨幣通貨膨脹嚴重，監管寬鬆且有足夠的年輕受眾，驅動著數位資產在非洲的發展。

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3.2 比特幣價格

價格回暖，減半後市場情緒相對樂觀

從下圖可以看出， 在比特幣完成減半前後 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，但隨後出現大幅下降。正式減半後，比特幣價格緩慢上漲，完全收復前期跌勢，並試圖再度衝擊 10,000 美元關口。

3.2.1 比特幣價格

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，市場回暖並且穩定後，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

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。儘管後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

減半後挖礦難度下降 6%，為歷史上第 16大跌幅

5 月 20 日，比特幣挖礦難度在減半後第一次調整。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

減半前後全網算力在 100EH/s 上下波動，減半後最低到達 81.65EH/s。

截至 5 月 21 日 10 時，比特幣全網算力約為 94.37 EH/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

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3.4 平均出塊時間

減半後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 月份後，平均出塊時間出現大的漲幅，在 3 月大跌後達到 800 秒；隨著後續比特幣價格的上漲，出塊時間回歸到 500 秒左右的區間，減半後則再度下降至 800 秒附近。

3.4.1 平均出塊時間

儘管價格基本與 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。同時也印證了減半後全網算力的變化。

TokenInsight 認為，目前並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後經歷了顯著下降。

減半前 1000 個區塊（約一周）的平均出塊時間為 560 秒，減半後 1000 個區塊為 689 秒，同比上漲約 20%，表明在此期間已有大約 20% 的網路算力逐漸消失。

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，減半前後比特幣鏈上交易數儘管波動較大，但整體表現出緩慢上漲的狀態。

由於比特幣在減半後並沒有出現預期下跌狀態，在消化完減半訊息後，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

比特幣鏈上每 50 個區塊平均交易數

減半後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於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路在減半前後交易手續費，每筆交易的平均費用及手續費佔比的走勢。

從圖中可以看出：減半前後，區塊高度在減半前後 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，但隨後仍保持上升趨勢。

區塊高度到達 631,000 區間時，比特幣網路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

比特幣每 50 個區塊平均總交易手續費

總體來看，減半後比特幣總交易手續費如 TokenInsight 此前預期震盪式上漲。手續費用的增加，一方面表明投資者願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

從每 50 筆交易的平均手續費來看，減半前後 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（區塊獎勵+交易手續費）中手續費維持在 1.5% 比例，但在三月份次比例驟升至 5.5%，並在 4 月份回落至較低水平。

而下圖從減半前後 2000 個區塊的手續費佔比可以看出：減半後礦工挖礦收入減少，但交易手續費收入在減半瞬間增加了 200%。隨著減半後比特幣網路的穩定運行，礦工的平均交易手續費佔比從減半前的 4% 漲至 15% 左右。

3.5.4 礦工總收入中交易手續費佔比

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% 的區間內震盪。

總體來看，減半後比特幣總交易手續費如 TokenInsight 此前預期震盪式上漲。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。

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4. 全球礦業政策變化及趨勢

北美地區逐步扶持數位資產礦業，海外礦場預計會以更快的速度爆發

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，政策偏向於支持產業健康發展，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，四川公佈首批「水電消納示範企業」，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位資產礦工的綠色法規，法規要求礦場僅可佈置在輕工業區和重工業區，審查並批准後礦場開採權可延長至 2021 年 4 月 3 日。

加拿大：繼續採取措施支持數位資產挖礦業務在該國的發展。魁北克水電同意為礦工預留五分之一的電力能源（約 300 兆瓦）。

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

伊朗：2019 年 7 月，伊朗央行承認了數位資產挖礦產業，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位資產和數位經濟。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，用於數位資產挖礦。

烏克蘭：烏克蘭數位轉型部計劃在兩到三年內使該國的數位資產挖礦合法化。相應監管部門也表示挖礦不需要政府監督或乾預，共識規則足以規範鏈上活動。

烏茲別克斯坦：2020 年 1 月 16 日，烏茲別克宣佈建立「國家礦池」。

整體來看，北美地區逐步開始扶持數位資產礦業，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，特別是由於豐水期的來臨，四川等地對區塊鏈礦業的支持更加明顯。但受數位資產的敏感性影響，未來政策仍存在不確定性。