Galaxy比特币年度挖矿报告：直面哈希价格波动

原文作者：Galaxy

原文編譯： 1912212.eth，Foresight News

摘要

正如我們一年前所寫， 2022 年對比特幣礦工來說是最具挑戰性的一年，因為礦工面臨逆風，迫使他們削減成本、出售資產並以較低價格清算比特幣庫存。相比之下， 2023 年是反彈的一年，比特幣價格、交易費用和網絡難度的顯著增長凸顯了這一點。比特幣價格從2022 年底16524 美元的低點反彈，年底達到42217 美元（+ 155% ），這主要是由於現貨比特幣ETF 將獲得批准的預期。

由於銘文的引入，交易費用同比增長了336% ，這使得Web3 應用程序和比特幣代幣化的蓬勃發展。比特幣價格和交易費用上漲的結合讓哈希價格的顯著提高。哈希價格的提高加上更新、更有效率的ASIC 進入市場，導致網路難度顯著成長（年增加104% ）。儘管互聯網難度大幅增長， 7 D 跟踪哈希價格今年結束時仍為0.095 美元（+ 57% ）。 2023 年的另一個亮點是中東、南美、不丹、中國和俄羅斯等地區的國際算力的上升。

為了準備減半，幾家大型礦商利用股權融資進行了大量ASIC 購買，以擴大其礦場規模並提高其效率。在本報告中，我們深入研究了2023 年影響比特幣挖礦產業的每一個重大事件和趨勢，並提供我們對2024 年情勢的展望和觀點，包括即將到來的第四次減半。

如本報告的標題所示，哈希價格波動性是礦工在熊市期間微調運作後必須掌握的新領域。面對減半和交易費用不穩定等挑戰，征服算力前沿對於現有玩家的生存至關重要。

重點

在經歷動盪的2022 年後，在比特幣價格上漲、交易費用飆升和能源價格下降的推動下，礦商在2023 年獲得急需的喘息機會。算力的快速上升抵消了其中一些變化， 2023 年算力成長104% 。

交易費用是2023 年的巨大黑馬。 2023 年定期出現的交易費用飆升幫助礦工收入顯著增加。 2023 年交易費用總計23445 枚比特幣，其中Ordinals 交易貢獻5000 枚比特幣。 2023 年的費用是2022 年交易費用總和的4 倍以上，總計5375 枚BTC。

隨著區塊空間需求的波動， 2024 年算力價格波動性將增加，導致交易費用急劇波動，進而導致算力進一步變化。

這一年中，礦工購買超過94 EH 的礦機，價值超過15.3 億美元。礦工特別注重購買效率低於20 J/TH 的新一代礦機，以便在減半之前更新他們的機庫。

預計2024 年網絡算力將在675 EH 到725 EH 之間。

2023 年，主要受天然氣影響的全球挖礦電力成本保持非常穩定，尤其是在美國。這與2022 年東歐動盪造成的波動形成鮮明對比。這種穩定的推動因素包括美國天然氣產量創歷史新高、庫存過剩、氣溫變暖導致的需求減少以及工業消費略有下降，為礦商提供了穩定的能源成本環境，從而導致即將到來的減半事件。

面臨收入波動和對交易費用高度依賴的比特幣礦商正在積極評估新的風險管理策略，包括算力衍生性商品合約等工具，以確保收入的可預測性、穩定性並維持投資者的信心。

2023 年回顧

網路指標

比特幣價格

比特幣價格年初為16,524 美元，年底為4,2217 美元，上漲155% 。 2023 年比特幣價格的上漲是由以下幾個因素所推動的：

比特幣開局低迷所產生的基礎效應，是由於FTX 崩潰和幾家著名破產公司在2022 年底被迫拋售帶來的；

銀行業危機讓人們專注於比特幣的用例；

多個現貨比特幣ETF 備案/ 重新備案的公告，在ETF 獲得批准後激發了人們對大量資本湧入該資產的熱情；

在先前的減半事件中觀察到的歷史價格走勢。

交易費用

2023 年交易費用總計2,3445 枚BTC，是2022 年用戶支付的5,375 枚BTC 的4 倍以上。 2023 年銘文的激增，尤其是圍繞BRC-20 的鑄造和交易活動，導致5 月、 11 月、 12 月持續出現費用壓力。 2023 年，Ordinals 交易產生的費用超過5,000 枚比特幣。

網絡難度與算力

2023 年，網路難度從35.3 T（隱含算力253 EH）上升到72.0 T（隱含算力515 EH），全年成長104% 。 2023 年算力增幅遠超過前幾年的算力增幅。算力在2022 年、 2021 年和2020 年分別成長了45.7% 、 30.5% 和34.8% 。今年有多個有利因素推動算力上漲，其中一些因素我們在2023 年年中報告中概述，包括：

• 算力成長的最大推動因素之一是2022 年開始的上一輪牛市中ASIC 的交付和上線的新項目；

• 比特大陸、MicroBT 新一代價格相對便宜的礦機，如M 50 系列、M 60 系列、S 19 k Pro、S 21、T 21 ；

• 天然氣價格於2023 年下降，降低礦工的能源成本；

• 比特幣價格在一年中不斷走高；

• 交易費用週期性飆升，為礦工提供額外收入；

• 國際算力上線；

• ASIC 製造商維持其代工廠的生產能力並發布新的更有效率型號；

• 礦工對礦機進行降頻以提高收支平衡；

• 股權資本市場在2023 年緩慢開放，允許礦工籌集資金以獲得近期成長機會。

算力價格

比特幣價格、交易費用和網絡難度的變動共同導致哈希價格在2023 年的大部分時間裡在0.06 美元到0.10 美元之間波動。哈希價格指的是每天1 TH/s 算力的預期值，是BTCUSD、難度和礦工收入（區塊補貼+ 費用）的函數。哈希價格確實在8 月底短暫跌破該範圍，並在5 月、 11 月和12 月交易費用飆升時高於該範圍。

能源價格

天然氣是全球礦工使用的大部分電力的關鍵定價組成部分，尤其是在美國，佔全球隱含算力的30-35% 。 2023 年天然氣價格非常穩定。這種穩定性與2022 年的波動形成鮮明對比， 2022 年天然氣價格經歷了大幅波動，部分原因是東歐的動盪，為天然氣管道和全球能源貿易帶來了不確定性。這段時期在普遍存在的不確定性下促使全球迫切需要生產和儲存天然氣。

多個因素促成了2023 年天然氣價格的相對穩定。在美國，創紀錄的天然氣產量超過了消費成長，對維持價格穩定發揮了關鍵作用。同時，天然氣庫存的增加進一步促進了這種穩定性。 2023 年上半年，美國各地氣溫溫和，導致暖氣需求減少，特別是住宅和商業領域。這種一致且平坦的定價軌跡為礦商在2023 年全年提供了更穩定的能源成本環境，提供了可喜的利潤減免，並在即將到來的減半事件中使他們處於有利地位。

監管

2023 年的一些關鍵立法可能會影響礦工的營運能力，特別是在ERCOT 中：

2023 年上半年推出的德州法案1929 要求在ERCOT 電力區域內需要大量可中斷電力的虛擬貨幣挖礦設施進行註冊，該法案於2023 年9 月1 日生效。

德州法案1751 提議禁止礦工參與輔助服務和電網平衡計劃，但未能比國會議員走得更遠。該法案對產業情緒產生了深遠的影響，因為它是ERCOT 地區針對挖礦的第一個攻擊性法案。

DAME（數字資產挖礦能源）稅是由拜登政府提出的，將對比特幣挖礦業務徵收一項重要的新稅，儘管該稅已從預算中刪除，這對比特幣擁護者來說是一個重大勝利。

新的FASB 規則允許在公司資產負債表上以公允價值計量比特幣。我們在先前的EOY 報告（2022 年）中討論了這項規則變化，並將主要使擁有大量BTC 資金的礦商受益，因為他們允許他們以當前價格計算其價值，這將使他們的淨利潤數字更具吸引力。這項變更預計將於2025 年生效，但也允許提前採用。

參議員伊麗莎白·沃倫（Elizabeth Warren）提議延長《銀行保密法》（BSA），作為《數字資產洗錢法》的一部分，將KYC 擴展到礦工。

美國以外的其他發展表明，各國現在正在競相吸引比特幣礦工，並為挖礦提供明確的監管。

俄羅斯繼續擴大其監管框架，將比特幣視為可出口商品。通過將比特幣挖礦等同於自然資源開採，俄羅斯不僅認識到了比特幣的重要性，還將其納入其經濟框架中。這應該會繼續推動該國最近向挖礦業的擴張，並為政策更為嚴格的國家提供「商業友善」的替代方案。

2024 年監管趨勢

去年，有關比特幣環境影響的爭論似乎轉向了謹慎樂觀，我們預計這種動態將在2024 年持續下去，特別是因為現貨比特幣ETF 的批准將改變機構對待該行業的方式。主要媒體對比特幣挖礦持續的近乎敵意已經讓位於有關電網平衡、可再生能源激勵和廢物消耗的更細緻討論。

然而，我們認為，隨著新記憶體池動態（MEV）的出現和新礦池技術的採用，美國礦池的地位可能會受到挑戰。

更關注礦池和礦工在交易選擇過程中的作用。 2023 年下半年，誕生了兩個新礦池（OCEAN 和DEMAND），專注於利用Stratum V2 等技術進行去中心化的池化挖礦。 Stratum V2 的主要好處是它允許礦池的礦工參與僅由礦池運營商確定的區塊模板建立過程。區塊模板建構的民主化對於去中心化挖礦來說非常有用，但該功能是礦工選擇加入的，並且由於從KYC/AML 的角度來看存在一定的監管風險，大多數礦工不太可能想要建立自己的區塊模板。

上市礦商的見解和趨勢

資金管理策略

儘管由於BTC 價格上漲和費用顯著上漲， 2023 年全年的收入有所增加，但上市礦商全年出售的BTC 大多較少。

在2022 年和2021 年牛市期間，上市礦商在生產中基本上採用了HODL 策略。隨著市場轉向和比特幣價格下跌，許多上市礦商被迫出售資產，以降低資產負債表槓桿並支付營運成本。此後，上市礦商的資金管理策略已經朝著更審慎的方向發展，採取平衡的方式持有比特幣或直接出售全部比特幣以換取現金。隨著2023 年下半年礦業經濟的改善，上市礦工變得更願意持有更多比特幣，並承擔可能因ETF 和減半故事而產生的價格風險。現在，FASB 已更新其指導意見，允許對上市公司資產負債表上持有的比特幣進行公允價值核算，上市礦商可能會在更大程度上重新接受在其資產負債表上持有比特幣。

上市礦商的網絡算力份額

2022 年加密市場的崩潰，加上利率上升，使得上市比特幣礦商籌集新股本或發行債務變得極為困難。因此，股票和債務資本市場在2023 年上半年基本上保持關閉，這使得上市礦商在2023 年的大部分時間裡難以優先考慮成長。其他地區的礦商也開始削減北美礦商的算力份額。 2023 年下半年，隨著礦業經濟好轉，股權資本市場對礦業曝險的需求更大。北美礦商透過公開市場獲得資本，使他們在礦業成長週期中相對於私人礦商和其他地區的礦商具有巨大的優勢。

ASIC 礦機投資

2023 年上半年，大多數礦商仍專注於啟動2022 年之前的ASIC 採購訂單，而少數礦商則大量採購ASIC 。隨著股權資本市場在2023 年下半年（尤其是第四季度）改善，多家礦商宣布大額ASIC 採購訂單。值得注意的是，上市礦商在2023 年前3 季總共籌集11 億美元的股本。隨著比特幣價格和情緒的改善，這種情況可能在第四季度進一步加速（截至撰寫本文時上市礦商的財務數據尚未發布）。現貨比特幣ETF 核准。與股權資本相比，僅籌集了4,400 萬美元的債務資本，凸顯了礦商依靠債務作為成長融資手段所面臨的極端挑戰。

隨著第二季初期減半的快速臨近，礦商2024 年的主要關注點是提高車隊效率（減少J/TH），基礎設施和產能擴張則成為次要目標。

在這一年中，礦工購買超過94 EH 的礦機，價值超過15.3 億美元。

2023 年下半年，礦工採購訂單增加了59.3% ，從39.4 EH 增加到62.8 EH。礦工特別關注購買效率低於20 J/TH 的新一代礦機，例如分別來自Bitmain 和MicroBT 的S 21/T 21 和M 66/M 56 。

2024 年到目前為止，礦工已購買超過3.93 億美元的礦機，其中CleanSpark 和Pheonix 處於領先地位。

2024 年預測

減半後的交易費用與區塊空間動態

交易費用波動性上升

由於銘文和其他新興代幣標準，區塊空間市場在2023 年發生了根本性變化。正如我們在銘文重點報告中詳細討論的那樣（《比特幣銘文和序數： 50 億美元市場》和《比特幣銘文和序數：成熟的生態系統》），今年比特幣出現了難以置信的新發展，帶來了新的需求就來源於比特幣區塊空間。反過來，這種需求也以一種尚未被所有市場參與者完全理解的方式引入或加劇了記憶體池動態。

這項新活動的直接後果是交易費用波動性增加和內存池擁塞時期，這表明區塊鏈上只需要很少的活動就能將比特幣礦工的費用推至可持續水平（足以覆蓋不斷減少的比特幣發行量） 。交易費用佔整體區塊獎勵的百分比是通常用於比較不同時間的費用水準的指標。 2023 年，該網絡經歷了交易費用的絕對增長，獎勵經常飆升至25% 以上，這相當於減半後礦工收入的一半左右。

特別是銘文等產生的交易費用可能會成為2024 年比特幣礦工收入的最大「通配符」，但這種使用往往不穩定。就目前情況而言，大多數礦工（和礦池）的收入並沒有很大一部分依賴不穩定的交易費用。例如，雖然我們可能預計算力會在減半後下降，但同期費用的大幅上漲可能會將收入提高到足夠高的水平，從而使效率較低的礦工能夠繼續以利潤進行挖礦，否則這些礦工將無利可圖。此外，雖然大多數產業參與者都專注於減半對礦商獲利能力的影響，但特定年份交易費用的大幅變動可能會導致算力價格大幅波動，使礦商更難預測其收入。

為了緩解這個問題，我們懷疑礦業的進一步金融化將導致區塊空間和交易費用期貨的出現，使礦工能夠對沖交易費用波動。我們甚至可以看到一類新的機會主義礦工出現，它們僅在費用飆升時才上線，類似於德州礦工利用ERCOT 內電力市場波動的套利機會。

比特幣作為新型經濟活動（NTF、DeFi、穩定幣）結算鏈的出現將鞏固對比特幣區塊空間的需求，並帶來新的記憶池動態。如果2024 年與2023 年類似，我們很可能會見證比特幣的一些改變敘事的創新，這些創新為比特幣帶來新的效用，從而為BTC) 帶來更多價值。

2024 年需要考慮的另一件事是比特幣區塊鏈上可能會出現更複雜形式的MEV。 2023 年，我們經歷了兩類「類似MEV」的事件，這兩起事件都對市場參與者產生了重大影響。新型「類似MEV」也可能在2024 年出現。

在高費用環境中使用RBF 將影響記憶體池活動

對於一般使用者來說，費用增加的使用變得越來越普遍和有用。 RBF 或「替換費用」是比特幣用戶在因費用增加而卡在記憶體池中時可以用來增加交易的解決方案之一。 RBF 允許用戶增加先前廣播交易的費用，從而增加礦工將其包含在區塊中的動力。借助其他解決方案，例如兒童為家長付款(CPFP)，RBF 在費用高峰期間非常有用，因為它允許用戶在需要時更快地通過互聯網確認其交易。正如我們之前所解釋的， 2023 年是交易費用波動的一年，因此，用戶更難了解並為其交易設定「正確」的費用，從而導致RBF 使用量大幅增加。

反過來，RBF 使用量的增加會導致記憶體池中的費率更高，礦工的收入也會更高。典型的替換費率比原始交易的費率高20% 到50% ，這增加了礦工將這些交易包含在區塊中的動力。

雖然技術用戶通常會使用RBF 來提高費用，但已經出現了其他解決方案來幫助一般用戶。這些服務被稱為「交易加速器」，由幣安等礦池和Mempool.Space 等資料聚合器進行宣傳。加速器允許用戶直接向資金池付款（使用法定貨幣或比特幣在鏈外），以將其交易包含在下一個區塊中。這些帶外（OOB）交易不會反映在一個區塊的總獎勵中，但可以顯著增加礦工的收入。

由於隨著區塊空間競爭的加劇，交易的最佳費率變得越來越不可預測，因此隨著區塊空間金融化的持續，我們可以預期OOB 交易將在礦池/ 礦工收入中佔據更大的比例。

隨著交易費用的持續上漲，RBF 交易的費用份額將在2024 年增加。對RBF 替代品的分析的一個令人驚訝的發現是此類交易產生的費用金額：

在正常內存池條件下，RBF 替代品產生的交易費用份額徘徊在10% 到20% 之間，在低費用期間飆升，在2023 年9 月達到50% 的峰值。

隨著減半的到來以及交易費用在區塊獎勵中所佔的比例翻倍，RBF 交易將變得與礦工更加相關，因此為礦工提供了更大的激勵來運行完整的RBF 節點，以便在內存池中查看這些交易並將其包含在其中他們的區塊模板。根據比特幣開發者Peter Todd 的研究，截至2023 年8 月，至少4 個不同礦池中31% 的算力正在挖掘全RBF（截至2024 年1 月可能高達70% ）。

Peter Todd 提出的「一次性費用替代」提案也將成為為礦工提供運行全RBF 節點的額外激勵的主要因素。事實上，這項新的RBF 政策將通過「僅當[費率]立即使交易足夠接近內存池頂部以便在下一個區塊左右進行開採時才允許替換發生」來發揮作用，這將增加競爭區塊鏈的高時間偏好用戶之間。從某種意義上說，這種新形式的RBF 可以為下一個區塊提供恆定的需求水平，這決定了礦工的整體交易費用。

展望未來，我們預計以內存池為中心的提案，例如Cluster Mempools、Package Relay、V3 交易中繼和Ephemeral Anchors，將為用戶提供更多工具和政策，以根據其需求確定最佳費率，避免為交易支付過高費用，同時也使礦工受益允許他們建立更有效率的區塊模板。

探索區塊時間和費率之間的關係

歷史數據顯示出塊時間和費率之間有密切關係。考慮到無利可圖的礦工有可能在減半和區塊時間增加期間下線，在下面的分析中，我們量化了增加區塊時間可能對加劇費用壓力的影響。

除2009 年及2021 年外，年平均出塊時間都快於比特幣網路設定的10 分鐘出塊間隔。就在過去3 年（自2021 年1 月1 日起），平均出塊時間為9 分51 秒，對應於同期挖礦難度急劇上升262% ，使我們相信這種現象會對通過自然降低內存池水平的費用來影響礦工的收入。雖然這個概念很容易理解並且本質上符合邏輯（更頻繁的區塊=產生費用壓力的時間更短），但我們發現它的後果經常被忽略。

首先，我們對區塊390, 000 （2015 年12 月開採）到825, 460 （2024 年1 月開採）的區塊時間和每區塊中位數交易Sats/vByte 的平均值進行相關性分析，以確定這種關係是否得到鏈上確認資料。一般來說，中位數Sats/vByte（費率）隨著區塊時間的增加而穩定成長，隨著區塊時間遠離10 分鐘，這種關係變得不那麼明顯。下圖顯示了在0 分鐘到100 分鐘的不同一分鐘間隔內開采的區塊的總數和每個區塊的中位數交易Sats/vByte。

此外，透過在區塊時間和每個區塊的中位數交易Sats/vByte 之間進行回歸分析，我們可以量化這兩個變數之間的關係。以下的分析表明，平均而言，區塊進入速度快於15 分鐘的每分鐘，費用每分鐘就會減少約2.2 Sat/vByte（或大約54 Sats/vByte 的區塊中位數區塊費用的4 %左右）開採約10 分鐘）。然而，超過15 分鐘的每分鐘，費用每分鐘增加0.71 Sat/vByte（或大約10 分鐘左右開采的區塊的大約54 Sats/vByte 中位數區塊費用的1% ）。我們區分低於和高於15 分鐘的區塊時間的趨勢線，因為在該區塊時間附近斜率有明顯變化。 15 分鐘之後，出塊時間的增加對費率的影響逐漸減弱。對這種現象的合理解釋是， 15 分鐘後，區塊模板可能接近其最終形式，並且除非內存池發生任何重大更改（即從正在寫入的序數集合），其他交易越來越不可能取代當前預期的交易在街區裡。

這些發現的推論是，在過去幾年中，隨著網絡算力的擴大，費用自然降低，並且到2024 年將繼續如此，但減半後可能會例外，此時算力的下降可能會增加費用壓力。

雖然算力本身可能不會成為整體費率的主要催化劑，但它無疑有可能放大費率動態的現有趨勢。例如，最近費用的飆升主要是由區塊空間需求的激增所推動的，而不是算力的相應變化。然而，如果2023 年的出塊時間變慢，可能會加劇這些峰值，導致區塊之間的間隔延長，從而導致費用以更明顯的速度累積。

接下來，我們利用上述內容來了解區塊時間和交易費用之間的這種關係對礦工收入的影響，因為交易費用在減半後變得更加重要。透過將此分析結果擴展到整體挖礦收入，我們可以開始探索減半和礦工之間為提高挖礦能力而持續競爭將如何影響費率。礦工活動如何影響區塊時間和費率的一個例子是，當ERCOT 中的大多數礦工由於高電價而同時削減其營運時，網路費率突然上升。

為了說明這一點，如果我們預計大約20% 的網絡算力在減半期間離線，那麼在調整之前，區塊時間將平均增加20% 。這是因為一種稱為「難度調整」的機制，其中挖掘難度（找到區塊的平均預期時間）每兩週（2016 個區塊）調整一次，以將出塊時間保持在10 分鐘左右。

使用我們先前針對少於15 分鐘的出塊時間得出的關係，這會導致平均費率相應增加8% （12 分鐘的出塊時間，意味著比10 分鐘目標高出2 分鐘，乘以每分鐘增加4% - 其他條件相同）。為了正確看待這一點，如果我們將其應用於波動的費用週期，例如epoch 407 （在區塊820, 512 和822, 528 之間，向上調整+ 6.98% ），在此難度週期內費用增加8%將意味著額外的355.7 個比特幣（以42, 000 美元的比特幣價格計算，為1500 萬美元）礦工的費用收入。

另一方面，如果2024 年的平均出塊時間約為9.5 分鐘（2023 年的平均出塊時間為9.74 分鐘），我們可以預期對礦工收入的理論上的負面影響約為交易費用的2% 。 （此分析僅關注算力對費用的影響，而不是減半後與難度降低相關的收入增​​加）。

* 然而，有人可能會說，由於礦工在某一年開采的區塊比網絡預期的要多，因此獲得更多區塊補貼所帶來的額外收入將在很大程度上彌補受抑制的費率帶來的收入損失。事實上，這兩種看待情況的方式都是有效的，並且取決於您的時間偏好（即，礦工在給定年份中產生更多收入，但他們通過更快地開採區塊來加速另一次減半的到來）。

總而言之，銘刻活動的增加、費用替換（RBF）的使用增加以及區塊時間的減速可能會共同協調一致，導致費用壓力和波動性與減半的發生同時發生前所未有的激增四月的活動。

風險管理策略

電力對沖

2024 年4 月即將到來的減半期間哈希價格的預期波動為礦工能源策略增加了一層額外的複雜性。礦工分佈在不同的地理區域，以多種方式進行電力運營，包括標準電網連接、再生能源託管、廢氣發電等等。世界各地面臨可變電網定價的礦工需要對其能源管理策略採取謹慎的態度。

下表顯示了在不同的隊列效率和哈希價格組合下產生的每兆瓦時的盈虧平衡收入（以美元為單位）。電力成本高於這個損益兩平閾值將導致ASIC 無法獲利。在撰寫本文時，哈希價格為0.082 美元（BTC 價格為4.3 萬美元， 10% 費用， 520 EH），在其他條件相同的情況下，哈希價格在減半後將降至0.045 美元。在這個哈希價格水準上，擁有30 J/TH 機隊效率的礦商需要能源價格低於63 美元/MWh 才能獲得正的毛利。

部分具有電網互連的礦工面臨著確定他們想要對沖的總產能比例的任務。選擇更多指數敞口的礦工將面臨能源價格長期高於其船隊邊際盈虧平衡點的風險，導致停機時間增加和開采的比特幣減少。對沖能源價格的礦商可以承受能源價格波動並獲得上行風險，但存在鎖定固定對沖價格的風險，該價格超出其邊際盈虧平衡點和現貨電價結算價。

該分析還表明需要優先考慮礦機效率。在上述情況下，如果哈希價格低於0.07 美元，礦機效率為35 J/TH 的舊一代礦機將無法盈利，而擁有由S 21 組成的礦機的礦機將需要哈希價格低於0.04 美元才能無利可圖，對沖電力成本為80 美元/ 兆瓦時。在託管環境中，擁有新一代礦機的礦工仍然能夠在減半後承受更高的固定費用合約。

我們也可以觀察效率提高對毛利率的影響程度。在下表中，我們調整上表，假設固定能源價格為80 美元/MWh，併計算不同效率礦機群在不同哈希價格水準下的毛利率。

上表顯示，在散列價格為0.07 美元時，效率為35 J/TH 的機群產生的毛利率僅為4% ，而效率為17.5 J/TH 的機群仍保持強勁的52% 。

總之，礦商進入不同遠期對沖的決定在減半後變得複雜，並且在很大程度上取決於隊列效率。礦工面臨著進入對沖的風險，其中他們採取的固定價格超過了礦機的邊際盈虧平衡點和現貨電價，導致他們要么無利可圖地開採，要么以貨幣價格清算對沖。

生產對沖

比特幣挖礦與傳統商品生產業務有著有趣的相似之處，例如石油和天然氣行業的做法。在某些情況下，相似之處是驚人的。然而，風險管理領域存在顯著差異，這一方面可能會受到上市礦商的更多關注，並可能導致更多的揭露。

2023 年對於礦工來說是一個動蕩的時期，特別是在區塊獎勵的背景下。正如我們上面所寫，這種波動可歸因於創新的出價策略和區塊空間的利用所導致的交易費用飆升。隨著備受期待的減半事件的臨近，礦商發現自己越來越依賴交易費來維持收入，以抵消即將到來的集體補貼的減少。這種高度的依賴和隨之而來的不確定性正在推動礦商探索對沖策略，成為更穩健的風險管理實踐的關鍵要素。此舉不僅旨在安撫投資者，也顯示策略轉向利用適合其風險狀況和投機傾向的各種衍生性商品。

雖然使用此類衍生產品有幾個積極的方面，但它們也帶來了許多具有挑戰性的問題，可能導致賣方產品的稀缺性和買方活動的缺乏。這些合約的複雜性，特別是現金結算和實物結算變體之間的區別，帶來了複雜的挑戰。尤其是實物結算的合約，會帶來重大的交易對手風險，不僅涉及算力運營商（礦工），還涉及他們選擇的礦池以及其他影響正常運行時間的因素。

市場反映了這些複雜性，而結構性產品的流動性不足就顯而易見，凸顯了其定價效率低下。隨著我們步入2024 年，新的一年帶來了礦工收入波動的新視野，這是由減半以及序數和啟動活動的上升所造成的。不斷變化的格局促使人們重新評估圍繞這些衍生性合約的複雜動態。

除了算力衍生性商品之外，礦工還有大量的選擇來對沖並將各種風險管理產品整合到他們的策略中。這包括選項、無成本項圈和前鋒。這些簡單的結構具有高度流動性並且執行時間短。

比特幣礦工策略分歧

2023 年，由於2022 年較低的雜湊價格以及即將到來的2024 年減半事件的不確定性，比特幣礦商商業模式出現了重大分歧。隨後，全行業對成本結構進行了反思，促使礦商尋找提高利潤率的方法。由於電力成本佔總現金支出的很大一部分，礦商完善了能源策略，並透過垂直整合向源頭靠攏，以避免額外的託管費用。在這種範式轉變中，擁有託管業務線的礦工發現自己被迫重新調整合約經濟，以便更好地與挖礦現金流保持一致。最後，隨著挖礦資本的減少，一些礦商冒險進入高效能運算（HPC）領域，試圖利用其他資本來源，特別是在人工智慧產業估值飆升的情況下。下面，隨著減半的臨近以及現貨比特幣ETF 的批准，我們將深入探討2024 年這些不同商業模式的可行性和影響。

垂直整合

到2024 年，我們預計雜湊價格波動性將增加，原因包括費用/ 內存池動態波動、現貨比特幣ETF 的批准及其對價格的影響，以及減半後難度可能會大幅波動。為了更好地保護自己免受雜湊價格波動的影響，我們預計礦工將推動進一步的垂直整合，透過消除託管中介機構的額外成本，將自己定位在成本曲線上較低的位置。如果缺乏基礎設施，託管專有挖礦業務肯定可以幫助礦工在礦機上產生現金流，而選擇走這條路線的礦工將不得不專注於插入新一代礦機並尋找具有有利條件的託管合作夥伴。

託管業務

託管格局將在2024 年發生變化。託管提供者可能會優先考慮與能夠插入每兆瓦時盈虧平衡美元閾值更高的新代礦機的客戶合作，以確保客戶能夠盡可能保持在線。

尤其是與擁有舊機器的礦工簽訂的合同，也必須以與礦工的現金流生成一致的方式建構。這意味著託管合約將從固定價格合約轉向現金流量分割，特別是對於尋求插入舊一代礦機的客戶而言。現金流分割使託管提供者能夠從哈希價格的上漲中受益，而礦工則能夠在哈希價格下跌時保持盈利。能源削減分裂也可能變得普遍，為礦商和託管提供者提供能源價格的上行風險，並降低開採比特幣的綜合成本。

託管仍然為礦工提供了一種以資本高效的方式增長的方式，通過填充第三方礦機可用的臨時容量來貨幣化盡可能多的可用電力。那些能夠有效管理能源價格的企業能夠產生相對穩定的現金流，有助於基礎設施承保。

高效能運算（PPC）

由於算力價格較低、缺乏可用於支持挖礦成長的資金以及人工智能的蓬勃發展，部分礦商宣布了2023 年進軍HPC 資料中心領域的擴張計劃。這些公司的目標是在減半之前實現收入來源多元化，並獲得不同的資本來源。美國一級和二級市場大規模發電普遍稀缺，為礦商轉型為HPC 提供了進一步的推動力。

從比特幣挖礦到高效能運算的轉變是一項複雜的任務，而且商業模式也根本不同。從建置和設計的角度來看，HPC 資料中心具有更複雜的平行網路結構，經過微調以優化資料吞吐量，從而實現更快的運行時間。他們還遵守更嚴格的冗餘和冷卻要求，以確保最大程度地減少意外停機時間。雖然正常運行時間要求取決於客戶端並且在某些情況下可以放寬，但HPC 資料中心還必須有適當的緩存機制，以便在系統在線恢復時從中斷點無縫恢復操作，這不是比特幣挖礦數據中心就是這樣。作為這些更細緻的建構規範的副產品，高效能運算資料中心建構的資本需求比比特幣挖礦資料中心大幾個數量級。

從營運和財務角度來看，這些業務也存在差異。 HPC 企業可以與其他雲端服務供應商(CSP) 共處一地，也可以創建自己的雲端平台。前者要簡單得多，資料中心運營商將與CSP 簽訂租賃類型協議，並主要專注於網站管理，很少與最終用戶互動。這種租賃結構中的現金流量通常穩定且經常性，其利潤率高於挖礦託管業務。在後者中，該公司必須建立更廣泛的軟件、銷售和計費團隊，以擴大客戶群並增強用戶體驗。與租賃場景不同，提供雲端服務可能意味著資料中心運營商也投資了與雲端平台互動的GPU。這增加了所需的大量額外資本。然而，作為CSP，這些企業可能能夠向最終客戶端收取更高的費用，而不是擁有與最終客戶端互動的中間CSP。

還有一些公司無法控制的外部變量，為營運活力帶來風險。對新一代GPU 和相關基礎設施的需求飆升導致了中期供應短缺，使企業難以以可預測的時間表收到設備。

與比特幣挖礦相比，產生的現金流可能更高且波動性更小，雖然HPC 擴張公告加速了某些公司的估值，但該業務部門成功的最重要因素是執行該業務的建設、設計、運營和財務方面的能力。業務的同時也要規避前面提到的外部風險。 2023 年涉足這一領域的公司仍處於成長的早期階段， 2024 年將是對生存能力的真正考驗。

在熊市中進軍HPC 幫助礦工在2023 年找到了新的資金來源。然而，將電力分配給比特幣挖礦與HPC 工作負載相比，存在固有的機會成本。隨著現貨比特幣ETF 獲得批准，並且資本預計將回流到該行業，公司可能會重新轉向不斷增長的挖礦業務。從長遠來看，在高效能運算領域擴張過快的公司可能會發現與比特幣價格的相關性降低，並限制了上漲空間，因為投資者更看重該業務作為傳統資料中心而不是比特幣代理。

比特幣ETF 對礦工的影響

隨著比特幣ETF 產品的批准，投資者現在可以直接接觸比特幣價格。在ETF 獲得批准之前，上市礦企股是投資者可以透過其獲得比特幣價格升值的唯一傳統工具之一。短期內，ETF 的批准很可能成為投資者評估是否投資公共礦業股的考慮因素。散戶投資者可能會繼續將礦機視為槓桿多頭比特幣交易，並將ETF 作為主要業績基準。另一方面，短期內機構似乎更有可能做多比特幣ETF 並做空礦業股，我們從2024 年初就開始看到這種情況。

從長遠來看，比特幣ETF 應該對上市礦商構成競爭。隨著更多精明的投資者進入市場，比特幣礦商將不得不通過收益來證明為什麼它們比現貨比特幣是更好的投資。礦工對比特幣的貝塔值和交易倍數應取決於各家公司產生強勁自由現金流的能力。對於利潤率較低、成本較高、資本回報率記錄較差的業者來說，這可能會為股票市場帶來融資挑戰。礦商的股價也應該對稀釋作為成長融資手段的反應更加負面，除非礦商能夠表現出強勁的資本回報前景，因為投資者可以購買ETF 而不必擔心稀釋。然而，比特幣礦商可以從更廣泛的ETF 和基金產品的納入以及研究和報告中受益，這些好處超過了比特幣ETF 競爭加劇的一些缺點。

併購

第四次減半仍帶來潛在挑戰。雖然升級和合資企業有助於增強營運彈性，但對減半毫無準備的礦商可能會發現自己處於不利境地。 2024 年併購活動增加的部分原因如下：

有吸引力的小型股：市值較小的公共礦商可能會成為資本較好、流動性較強的礦商（尤其是債務水準較低的礦商）的有吸引力的目標。

瞄準垂直領域：私人礦業公司，尤其是那些垂直整合程度較高的私人礦業公司，可能會成為具有協同效應的參與者收購或合併的目標，這些參與者可以降低挖礦成本並更好地控制自己的命運。例如，一些垂直程度較低的礦工在其算力超過損益平衡價格時沒有能力減少營運。

價值交易：估值較低、正在重組或正在尋求生存之路的私人礦商可能是有吸引力的收購對象。收購方可能將這些視為價值交易，並預期當市場狀況改善時未來會獲得收益。

實物選擇權：挖礦業務表現出即時現金流積極性，假設能源成本較低，並在當前哈希價格水準上最小化營運支出，為穩健的IRR 提供了一個誘人的切入點。當站點購置成本落在可接受的範圍內時，特別是由具有營運挖礦設施經驗的運營商管理時，這一主張變得更具吸引力。此外，位於放鬆管制市場的站點可能會被競標者視為更有價值，因為這些設施可以作為貨幣化電力的代理，否則可能會面臨電力削減。挖礦業務在此類市場的策略定位增強了其價值主張，符合產業參與者尋求優化營運效率的更廣泛趨勢。

過去一年，礦商面臨資金緊張和流動性不佳的問題。通過ATM 股票發行籌集資金的策略，儘管有大幅折扣和股東稀釋，主要目的是升級ASIC 機群，但讓礦工更加迫切地尋找合適場地來容納湧入的算力。

由於現有站點已滿負荷運轉，且對新增產能的了解有限，因此有機會探索收購能夠容納訂單的站點或實體。發現此類機會可能具有挑戰性，因為許多通電時間表延長至2025 至2026 年，而電力基礎設施的延期交貨訂單的交貨時間也很長。

然而， 2024 年將成為關鍵一年，這些網絡已經準備好填補這種新的算力。礦商目前的交易狀況比2023 年初好得多，他們渴望進行收購，以滿足其不斷增長的流動性和產能需求。

算力預測

由於各種假設的敏感性對挖礦的經濟可行性產生重大影響，因此在減半事件期間估計網絡算力是一項極其困難的任務。話雖如此，我們使用了自上而下的方法，利用一系列場景建模來嘗試提供我們認為對年終網絡算力的合理預期範圍。我們提出了一種預測算力的方法。還有其他方法可以採用，例如自下而上的方法，可能會得出一些不同的結論。根據我們的分析，我們預計2024 年底網絡算力將在675 EH 到725 EH 之間。

方法

我們初步分析中，在假設交易費用為區塊獎勵的20% 的情況下，考慮到不同的比特幣價格水平和減半後隱含的哈希價格的不同水平，網絡可以承受多少算力。

使用上表，我們可以看到不同等級的哈希價格和BTC 價格的隱含算力。我們估計，隨著新一代礦機的活力增加，減半後網路的新哈希價格損益平衡下限可能為0.035 美元。為了得出這個估計值，我們分析了各種ASIC 模型在不同電力成本下的損益兩平哈希價格。我們使用0.035 美元的哈希價格盈虧平衡下限作為對下一個週期的哈希價格低點的有根據的猜測，這表示比當前週期的哈希價格低點下降了36% 。此外， 0.035 美元代表了新一代礦機的平均損益平衡哈希價格，每兆瓦時電力成本為75 美元。

如該分析所示，即使礦工的電力成本相對較高，最新一代的礦機（例如S 21、T 21 或M 60 S 系列）也能夠以非常低的哈希價格獲得利潤。這顯示即使比特幣價格沒有實質改善，減半後算力仍有很大的上升空間。此外，如果礦工能夠獲得廉價電力或對礦機進行降頻，他們仍然能夠透過操作S 19 j Pro 來獲利。由於S 19 j Pro 目前佔據了網絡的絕大多數，我們可能不會觀察到這些礦機中有很大一部分在減半後離線。

根據這兩項研究，如果2024 年比特幣價格在45000 美元到55000 美元之間，假設哈希價格下限為0.035 美元，網絡哈希率可能高達694 EH – 849 EH。為了在這些條件下獲利，可能構成網路大部分的ASIC 是S 21、T 21、M 60 S、S 19 XP 和M 50 系列礦機。然而，主要的限制將是這些新一代礦機的供應鍊和產量以及獲得這些礦機的資本。根據目前的交貨時間表，我們很可能要到2025 年才能看到新一代礦機超越S 19 和M 30 系列礦機。

接下來，我們希望了解一些對算力成長的限制，例如基礎設施可用性。為此，我們量化瞭如果我們假設所有現有礦機目前都被新一代礦機取代，那麼網路可以承載多少哈希率。在表格的左欄中，我們敏感化了當前網絡效率，以計算當前支援網絡的隱含電力容量（假設網絡算力為500 EH）。

如果我們假設現有的平均網絡效率為30 J/TH，相當於15 GW 的電力容量，如果假設網絡中的每個現有ASIC 都替換為分析中提出的ASIC 模型分佈均勻。 30 J/TH 是合理的基準假設，因為它相當於S 19 j Pro 的礦機效率。

接下來，假設網路中的平均礦機的效率為30 J/TH，我們透過以新一代礦機取代網路中的現有礦機來提高算力的淨成長。先前的敏感度表反映了基於​​網絡中所有礦機都被新一代礦機取代的假設的理論上限。然而，實際上，我們知道由於供應鍊和資本限制以及礦工能夠透過降頻或較低的電力成本操作舊​​一代礦機來獲利，這種情況極不可能發生。

例如，該表表明，如果我們假設25% 的礦機被M 60 S 礦機替換，則網絡哈希率將淨增加78 EH。

接下來，我們為2024 年可能啟用的額外基礎設施容量建立敏感度表，假設這些新容量將透過各種新一代ASIC 模型來啟用。如果我們假設2023 年通電的礦機的平均效率為30 J/TH，那麼這意味著當年新增產能為8 GW。然而， 2023 年交付的成長和擴張能力很大程度上歸因於2021 年的投資週期。

為了將所有分析結合在一起，我們結合了礦機更換敏感度表和擴容敏感度表的結果建立了下表，該表顯示了2024 年底的總潛在算力範圍。年網絡算力為500 EH，並添加因各種容量擴展而添加到網絡的算力量以及網絡中現有礦機被替換的百分比（假設S 21、T 21、M 60 S、S 19 XP 均勻分佈）和M 50 S++ 礦機。

由於公共礦商關於基礎設施擴張和ASIC 購買的公告，我們認為2024 年將新增2 – 3 GW 基礎設施容量，並且2024 年25 – 35% 的現有ASIC 將被新的ASIC 取代，這是合理的。根據我們的分析，估計2024 年底算力範圍可能為675 EH 至725 EH，這相當於當年網絡算力成長35 - 45% 。

減半時可能有多少算力離線

根據Coinmetrics 的數據，到2023 年底，大約19.7% 的網絡算力由M 20 S、M 32、S 17、A 1066、A 1246 和S 9 礦機組成。年末網絡算力約為515 EH，這組礦機對網絡算力的隱含貢獻為98 EH。為了估算可能離線的礦機的百分比，我們根據減半後經濟的估計，計算了網絡中流行ASIC 模型的盈虧平衡美元/ 兆瓦時，包括3.125 的區塊補貼和占獎勵15% 的交易費用比特幣價格為45, 000 美元。然後，我們對前瞻性電價和上市礦商的隱含電力成本進行了組合分析，以了解我們透過ASIC 模型估算的離線算力百分比。

考慮到各種ASIC 模型的損益平衡對比特幣價格和交易費用佔獎勵的百分比有多敏感，我們估計來自下面介紹的ASIC 模型的網絡算力的15 - 20% 可能會離線，這意味著86 - 115之間。

操作這些較舊且效率較低的礦機的礦工很可能正在運行自訂固件，以提高ASIC 的效率，從而提高其盈虧平衡閾值。此外，某些ASIC 模型很可能不會完全退出網絡，而是轉手給電力成本較便宜的礦工。對於無法再運行S 19 並需要升級的礦工，目前運行S 17 或效率較低的礦機的礦工可以將其礦機升級為S 19 或S 19 j Pro。

結論

2023 年是挖礦成長和復甦的一年，礦工們受益於更高的比特幣價格、更高的交易費用和更低的能源成本，使得即使在今年網絡算力翻倍的情況下，算力價格和利潤也顯著提高。展望減半，礦商正在利用股權資本市場流動性和需求的改善為新基礎設施擴張和ASIC 購買提供資金，以提高效率。

隨著減半的臨近，我們預計算力將持續上升，這主要得益於T 21、S 21 和M 60 系列等新一代礦機安裝。隨著減半的臨近以及礦商繼續找準自己的定位，並適應減半後的經濟形勢，私人礦商和基礎設施的併購活動可能會增加。最後，我們認為交易費用波動性是減半後挖礦業最大的「通配符」，因為它將成為哈希價格、難度和區塊時間差異的重要驅動因素，並對礦池支付計劃和礦工削減信號產生更廣泛的影響。