作者：Galaxy 編譯：Yvonne，MarsBit
注：本文節選並譯自Galaxy發布比特幣礦業年中報告
概要
2022 年，礦工們面臨著一場危險的風暴，各種不利因素交織在一起，使其處境岌岌可危。直至2023 年上半年，這場風暴才開始消退。 2022 年影響礦工的高能源價格已經回落，天然氣大幅回調，緩解礦工的電力壓力。比特幣價格從2022 年年底的低點16600 美元上漲了84%。由於ordinals的出現，交易費用增加了三倍，從而產生了對區塊空間的新需求。所有這些發展都對比特幣礦工具有建設性意義。但是，儘管挖礦領域的幾個關鍵領域出現了趨勢逆轉，但今年上半年網絡算力的驚人增長抵消了許多有利因素，從而導致挖礦難度創下歷史新高。受挖礦經濟改善、二級市場ASIC 供過於求、新一代機器投入使用以及俄羅斯、中東、中國和南美等地國際算力廣泛增長的影響，今年上半年大約增加了121 EH 的算力。在本報告中，我們將深入探討2023 年上半年影響比特幣挖礦行業的這些重大事件和趨勢，並就行業現狀和即將到來的減半事件的潛在影響闡述我們的觀點。
要點
算力和難度增幅超出預期，30天的全網算力增加了121 EH。鑑於ASIC，尤其是下一代ASIC的可用性，以及我們估計網絡的盈虧平衡哈希價格低於0.045 美元，我們預計算力將在年底之前持續上升。因此，我們將年底的算力假設提高到了465 EH。
比特幣的第四次減半將於明年到來，礦工們正在積極採取措施，要么進行併購，要么在挖礦之外實現業務多元化，要么用新一代的機器升級礦機。
天然氣價格在2022年上漲了145%，推高了電價，自此以來，今年上半年天然氣價格下跌了72%，為礦商提供了巨大的推動力。
對於礦工來說，Ordinals一直是一個完全的未知數，它幫助提高了今年上半年的交易費用，達到8228個BTC，價值2.198億美元，而2022年上半年只有2324個BTC，價值8270萬美元。按美元計算，同比增長166%，按比特幣計算，同比增長254%。
在監管方面，2023年，挖礦業在州和聯邦層面的敵對活動繼續增加。考慮到白宮在過去一年越來越關注挖礦業，許多州一級的監管機構已決定採取行動，迫使一些礦商在美國以外探索新的機會。參議院1751號法案和1929號法案也證明，即使在被認為是支持挖礦的司法管轄區，如德克薩斯州和ERCOT電網，挖礦也不是完全可以免受攻擊的。
礦業經濟學
比特幣價格從2022年低點回升
2022年底的挖礦算力價格接近歷史最低點，而2023年上半年，儘管整體網絡難度和算力大幅增加，礦工們仍然得到了一些緩解。首先，比特幣大幅上漲，其在年初約為16600美元，隨後在1月份出現劇烈的波動，漲至23000美元。這是由一個通脹報告暗示通貨緊縮的跡象所推動的。這一事件促使投資者情緒轉向包括比特幣在內的風險資產，因為市場開始考慮到美聯儲的政策轉變，從而導致這些資產價格全面上漲。
從1月底到3月初，比特幣價格表現出了強勁的彈性。起初，比特幣價格處於在21000 美元至25000 美元區間，隨後在銀行業危機開始時進入波動期。然而，比特幣正是為了防範這種情況而設計的，它允許個人對自己的資金擁有自主權，並順利的一路走高。在經歷了最初的價格暴跌後，比特幣迅速反彈至27 000 美元。
在這段時間的動蕩之後，比特幣在26000美元至30000美元之間徘徊，而在貝萊德向美國證券交易委員會提交推出現貨比特幣ETF的消息後，比特幣突破了30000美元的關鍵阻力位。
交易費用激增
從歷史上看，在一段持續的時間內，交易費在礦工的整體收入中並沒有發揮有意義的作用。在2022年，內存池中幾乎不存在任何擁堵，費用平均在總獎勵的1%-3%之間。進入2023年，由於銘文激增，低收費趨勢消失了。人們急切地尋求用各種形式的藝術、音頻和文本來銘刻聰，這導致內存池和區塊大小的顯著增加。為防止他們的交易被從內存池中清除並確保包含在區塊中，這些用戶對他們的交易附加了更高的費用。
因此，隨著一種名為BRC -20的特殊銘文越來越受歡迎，費用飆升至前所未有的水平。重要的BRC-20發行活動將費用推高至總區塊獎勵的50%，或者換句話說，幾乎等於6.25比特幣的區塊補貼。
即使在BRC-20狂熱導致費用大幅飆升之後，費用仍然居高不下。在2023年上半年，礦工們累計了8684個比特幣的總費用，而2022年上半年的費用為2325個比特幣，2022年全年的總費用為5375個比特幣。費用的增加表明，礦工們從交易量的激增和相應的費用上漲中獲得了巨大的經濟利益，因為費用直接進入了礦工的利潤。此後，隨著對BTC-20的興趣下降，手續費從高點回落。
網絡算力不斷增長
與2022年上半年相比，網絡算力的增長速度更快。從2023年初開始，30天跟踪網絡算力從249 EH增長到370 EH，增長了49%，而2022年上半年的增長率為22%。
雖然2022 年算力的增長很大程度上可以歸因於2021 年湧入ASIC 市場的大量資本和以及剛剛投入使用的機器，但2023年有其自己的一系列驅動因素，包括比特幣價格的增長、ASIC價格保持低迷、天然氣價格暴跌以及全球礦工加入。
天然氣價格下跌72%。今年上半年天然氣價格的下降為礦工提供了可變電價風險敞口，從而在算力增加的情況下提高了他們整體的挖礦利潤率。
比特幣的價格上漲了84%。比特幣價格的上漲也抵消了今年上半年哈希值的大部分增長。
與2022年全年的總費用相比，交易費用上漲了62%。 ordinals的增加顯著增加了對區塊空間的需求，從而導致費用上升，總區塊獎勵增加，也有助於抵消並允許哈希值持續增長。
全球算力上升。雖然很難確定哈希值的確切位置，但我們懷疑，在今年上半年，中東、俄羅斯、拉丁美洲和世界其他地區(如不丹)的哈希值顯著增加。
ASIC製造商繼續大規模生產新一代ASIC。 ASIC製造商選擇維持其在代工廠的產能，並且可能已經恢復了其中一些機器的自挖礦，因為由於美國二級市場上大量供應，對新ASIC的總體需求下降。
礦工們轉而使用降頻機器來提高盈虧平衡。為了更好地抵御風暴，一些礦工一直在使用定制固件，如LuxOS和brains OS+來降低S19系列機器的時鐘，提高效率，使它們能夠在較低的盈虧平衡水平下盈利。
算力價格
儘管算力有所上升，但飆升的比特幣價格和普遍較高的交易費用推高了算力價格，即每天每TH的美元收入。 7天移動平均算力價格在2023年上半年從0.060美元/TH上漲至0.076美元/TH。
算力預測
比特幣的30天移動平均網絡算力自2023年上半年從249 EH增長了49%，達到370 EH，額外算力增長121 EH。考慮到比特幣在2023年初的價格為16,600美元，算力價格為0.060美元，短短時間內增加的算力相當驚人。假設上半年安裝的機器的平均效率相當於27.0j/TH，總共帶動了3.3 GW的產能上線。上半年期間發生的幾個重要事件，導致了算力顯著增長：
算力預測修正
方法：我們通過試圖了解網絡能夠承受多少算力，根據礦工平均電力成本、網絡中組成算力的ASIC的效率以及固定的比特幣價格假設來進行我們的算力預測。對於電力成本，我們假設平均礦工的電力成本為每兆瓦時50美元，基於ERCOT的歷史能源價格和公開礦工的暗示電力成本。對於網絡中ASIC的平均效率，我們參考了Karim Helmy和Coin Metrics的研究，利用nonce分析估計平均效率為33.6焦耳/TH。最後，我們假設比特幣的固定價格為30,000美元。
有了這些假設，我們就能夠計算不同哈希價格水平下的網絡哈希算力的總隱含量。然後，我們可以根據各種哈希價格水平下33.6 j/TH的平均機器效率，得出網絡的盈虧平衡美元/兆瓦時，併計算假設每兆瓦時電力成本為50美元的隱含總挖礦利潤率。從這一分析中可以明顯看出，該網絡可以支持大量額外的哈希值，目前的盈虧平衡網絡哈希價格可能在0.045美元左右或更低。這一分析為我們提供了算力的潛在理論最大值。從這個起點開始，我們通過考慮其他更難以量化但影響網絡算力增長的因素（例如可用容量）來得出預測。
牛市情況：我們假設，在牛市中30天年終網絡算力為500EH（同比增長101.6%）。為了實現這一目標，每月需要大約21.8 EH 的算力上線，這意味著大約181,600 個ASIC，相當於每月545 MW 的供電（假設平均ASIC 效率為25 j/TH，主要由S19 XP 和M50系列機器組成）。
基本情況：在基本情況中，我們假設30天年底網絡哈希值為465 EH(同比增長87.5%)。為了實現這一目標，大約16.0 EH的哈希值需要每月上線，大約代表133,333個ASIC，相當於每月400兆瓦的能量，假設平均ASIC效率為25 j/TH，主要由S19 XP和M50系列機器組成。
熊市情況：在熊市情況下，我們假設年底網絡算力為430 EH(同比增長73.4%)。為了實現這一目標，每月需要上線大約10.2 EH的算力，相當於大約85,000個ASIC，相當於每月255mw的供電，假設平均ASIC效率為25j /TH，主要由S19 XP和M50系列機器組成。
從比特幣第四次減半中可以期待什麼？
比特幣的第四次減半預計將在2024年4月左右發生。每21萬個區塊(大約每4年)，比特幣網絡就會自動將每個區塊的新比特幣發行量減半。這一過程最終導致比特幣的固定供應量達到2100萬枚。但考慮到區塊獎勵(新發行的比特幣)佔礦工收入的大部分，減半對挖礦業來說是一件重要的事情，可能會產生廣泛的影響。
上市礦商如何應對減半
距離減半還有不到10個月的時間，礦商已經制定了幾項策略來為這一事件做好準備。
機群升級：對於流動性狀況較好、能夠在一定程度上籌集資金的礦商來說，許多礦商已經投資了最新一代的礦機。在電力成本曲線上較高的礦工也選擇嘗試將他們的機隊升級到更高效的機器，以使自己在減半後處於更有利的競爭地位。
併購：對於那些由於電力成本高、缺乏增長敘事、渴望垂直整合或無法籌集資金而面臨更大挑戰的上市礦商來說，併購一直是一個有吸引力的選擇。通過這一方式，礦商能夠找到那些能帶來資源的公司，以彌補它們現有的不足。
收入多樣化：一些礦商已經宣布有意或已經積極採取措施參與高性能計算(HPC)數據中心領域，從而使其收入來源多樣化。高性能計算領域為礦工提供了與比特幣挖礦不相關的收入來源，同時能夠利用圍繞人工智能計算的大規模炒作。
潛在的算力可能會離線
最近由Karim Helmy(前Galaxy Research)和Coin Metrics進行的一項研究表明，大約30%的網絡哈希值由M20S, M32, S17, e12+， A1066, A1246和S9機器組成。截至6月30日，網絡哈希值約為369 EH，這組機器對網絡哈希值的隱含貢獻為110 EH。考慮到這些機器的效率較低，我們可以合理地假設，在減半之前，網絡中這些機器的組成將保持相對固定。如果我們假設這些機器的110 EH代表90%的機器將由於無利可圖而關閉，那將代表99 EH的損失。
如果到減半時網絡哈希值達到500 EH，則99 EH損失將反映網絡哈希值損失19.8%。當回顧2020年減半時，網絡算力損失20 – 30%似乎是合理的，因為在減半之後，25.5%的網絡算力(代表30.8 EH的算力)離線了。在2020年減半期間，大部分損失的算力來自不再盈利的S9。在減半的同一個月，比特大陸推出了S19和S19 Pro, MicroBT推出了M30S。因此，網絡算力取得了相當快的v型恢復，並在短短55天內達到了歷史新高，而哈希價格仍然接近歷史最低點(範圍在0.07美元至0.10美元之間)。
鑑於此，預計在2024年減半後網絡算力會出現類似的v型複蘇似乎並不牽強。來自效率較低的機器的大部分網絡哈希值損失將很快被新的M50系列和S19 XP系列機器所抵消。幾家上市礦商已經宣布了M50系列和S19 XP系列機器的大量ASIC期貨訂單，預計將在2024年第一季度和第二季度交付。 MicroBT、嘉楠耘智和比特大陸也很有可能在減半的時候宣佈在他們目前的機器系列中又一個改進的ASIC。當然，對這些結果產生重大影響的關鍵因素是能源價格，特別是天然氣和比特幣價格。假設天然氣保持在目前的水平，比特幣價格能夠保持在3萬美元以上，甚至繼續略高，那麼網絡算力的v形恢復似乎是最有可能的結果。
減半後網絡能承受多少算力
為了試圖了解網絡可以承受多算力，我們創建了一系列敏感性分析，以嘗試了解在給出幾個關鍵假設的情況下維持一定水平的算力最終所需的比特幣價格：
礦機的平均發電成本為每兆瓦時50美元
平均網絡效率為30.5 j/TH，主要代表S19j Pro機器，占平均機器效率的一半
礦商獲得30%總挖礦利潤率所需的價格，相當於每兆瓦時71美元的盈虧平衡。
請注意，截至6月30日，網絡難度約為50.6T。鑑於上述假設，如果比特幣的價格在3萬美元到3.5萬美元之間，那麼即使在當前的網絡難度水平(目前意味著網絡哈希值為375 EH)下，網絡中的大多數礦工仍然能夠以健康的毛利率運營盈利。同樣有趣的是，增加的交易費用可能會降低比特幣的有效盈虧平衡價格，而在不同的網絡算力水平下，維持盈利能力是必要的。
利用同樣的分析，但對機器的平均電力成本和效率進行更激進的假設，維持不同水平的網絡算力所需的比特幣價格下降了約50%。主要假設:
一台礦機的平均發電成本為每兆瓦時40美元
平均網絡效率為25.0 j/TH，代表S19 XP和S19j Pro機器的平均效率
礦商賺取30%總採礦利潤率所需的價格
在另一項分析中，我們觀察了各種ASIC模型的盈虧平衡美元/兆瓦時，假設比特幣價格為4萬美元，交易以15%的區塊獎勵進行，結果表明，即使在當前網絡算力水平下，最有效的ASIC S19 XP的邊際收入也僅略高於100美元。因此，減半將更加強調礦商的電力策略，以及他們如何在浮動指數和遠期對沖之間進行優化。另一個可能的結果是，採用100%指數定價的礦商將經歷比以往更多的停機時間。隨著發展，這種現象可能會增加網絡算力的波動性。
結論
礦工在2022 年底面臨的一系列風暴終於開始消散。雖然礦工享受到了更高的比特幣價格、更高的交易費用和更低的能源成本，但網絡算力的急劇增長抵消了其中的許多好處。因此，哈希價格一直保持在0.065 美元到0.08 美元之間的相當窄的範圍內。由於天然氣價格大幅下跌，能源價格較2022 年高點大幅下降，該網絡的盈虧平衡哈希價格可能會低於0.05 美元。鑑於此，隨著礦商和獨立礦工希望增加S19 XP 和M50 系列等下一代機器的算力，網絡算力將在下半年繼續走高。
礦工們正在採取一些措施為2024年的減半做準備。少數礦商宣布計劃從挖礦業轉向高性能計算等領域，以提供更穩定的非相關現金流。還有一波併購熱潮，主要來自那些在即將到來的減半中處於不利地位的礦商。對於那些沒有垂直整合、缺乏增長敘事或缺乏融資能力的礦商來說，併購是有意義的。
