摘要
經過近兩輪牛熊波動及政策週期，比特幣挖礦產業已全部出海，隨著美國比特幣ETF的通過、AI算力的崛起及新一輪半導體過程升級，礦業企業又站在了新的起點上，而一體化整合成為共通性的策略。以比特幣挖礦託管、自營挖礦與雲端算力服務商比特小鹿為例，2024年1月5日，其在官網宣布自研礦機，並已向台積電公司下訂單，購買專門為挖礦設計的晶片，預計將於2024年第一季交付，以進行進一步的設計驗證和原型測試。
如何看待礦工自研礦機？
——比特幣挖礦的收益主要受挖礦難度與電費影響。比特幣全網的挖礦難度和幣價對所有礦工來說都是一樣的、不可控制的，礦工只能透過擴充自有算力來提高收入。而礦機是礦工主要的生產資料，礦機的能源效率比（J/TH，單位算力的功耗）能同時影響挖礦收入和成本，同樣算力的礦機，挖礦收益相同，但能耗比低的礦機，電費支出較少，即挖礦收益理論上較高。
——減半將臨，挖礦成本即將翻倍，高性能礦機成為關鍵。比特幣減半是指礦工獲得的作為確認交易獎勵的比特幣出塊數量減半。自比特幣推出以來，減半共發生了三次，下一次減半預計發生在2024年4月。對礦工來說，比特幣減半意味著收入減少一半，也就是同等收入下成本翻倍。而控製成本的關鍵在於控制礦機電費，其中礦機的性能（體現在能源效率比J/TH）改善空間較大。目前挖礦廠商整體礦機的水平參不齊，所造成的算力成本差異明顯。考慮到即將到來的比特幣挖礦減半帶來成本激增，只有更有效率、更先進的礦機設備才能確保挖礦效益、才能保證礦機不會被市場淘汰。
——幣價觸底反彈，挖礦市場開始復甦，礦機價格上漲，算力集中化趨勢已成。幣價是影響礦工收益的“終極因素”，2023年幣價觸底反彈，截至2024年2月4日，比特幣價格已從2020年11月11日的1.6萬美元回升至4.3萬美元，漲幅達175%。幣價整體已走出熊市，信心增強，挖礦市場隨之復甦，礦機價格也隨之「抬頭」。隨著挖礦難度提升以及比特幣產量的減少，傳統的散戶礦工紛紛離場，礦工機構化趨勢漸成。
自研礦機，可望實現降本增效，預期未來將有更多挖礦廠商入局自研礦機。自主研發礦機有利於公司業務的進一步拓展，有助於公司應對接下來的減半與礦機漲價。由於礦機關係著挖礦廠商收入與成本，同時即將到來的減半與礦機價格的上升也是所有廠商共同面臨的問題，我們預計，更多挖礦廠商將開始自研礦機。現階段各廠商因礦機採購批次及礦機產品更新換代等問題，導致各家整體礦機效率水準參差不一。在比特小鹿率先自研礦機的示範下，原本能效比較高的廠商可能透過自研尋求超越，原本能效比較低的廠商也會考慮透過自研保證領先優勢。
投資建議：建議關注：比特小鹿、購幣公司（MSTR）、比特幣礦工（MARA等）、比特幣礦機廠商嘉楠科技（CAN）、加密資產交易所（Coinbase）、香港加密資產交易所（ BC科技集團）等。
風險提示：比特幣價格下跌，各國對比特幣監管趨嚴，電力供應不如預期，算力提升不如預期。
1．比特小鹿官員宣自研礦機，比特幣挖礦業現垂直整合
經過近兩輪牛熊波動及政策週期，比特幣挖礦產業已全部出海，隨著美國比特幣ETF的通過、AI算力的崛起及新一輪半導體過程升級，礦業企業又站在了新的起點上，而一體化整合成為共通性的策略。以比特幣挖礦託管、自營挖礦與雲端算力服務商比特小鹿為例，2024年1月5日，其在官網宣布自研礦機，並已向台積電公司下訂單，購買專門為挖礦設計的晶片，預計將於2024年第一季交付，以進行進一步的設計驗證和原型測試。
全球領先的數位資產挖礦服務提供商。 2013年，比特大陸團隊創立，為區塊鏈領域及人工智慧應用提供硬體設計與多種解決方案，成為數位貨幣挖礦產業首屈一指的知名品牌。 2016年，整合智慧軟體平台Minerplus成立。 2018年，比特小鹿礦機共享平台成立。 2020年，重組業務團隊成立比特小鹿集團。 2023年，公司與不丹王國政府的商業部門DHI建立策略夥伴關係。
比特小鹿致力於滿足全球不同用戶的個人化挖礦需求，在整個數位貨幣礦業生態中扮演硬體、軟體及各類支援服務供應商等重要角色，三條垂直業務線共同打造完整的礦業生態。公司以自主研發的Minerplus為支撐的自營挖礦、算力共享和託管業務組成了公司的三大主營業務。
三條業務線中：
- 自營挖礦業務即公司為自己的帳戶挖掘加密貨幣。
- 算力共享業務提供雲端算力和算力市場兩種解決方案，以便捷、透明、可靠的算力支援全球範圍內的加密貨幣挖礦活動。截至2022年12月31日，公司在算力市場方案中的收入相對總營收不重要，算力共享業務的營收以雲端算力為主，其中：
- 算力市場方案中公司作為媒介連接第三方（如礦工或礦場所有者）和有算力需求的客戶，僅收取服務費。
雲端算力方案提供客戶公司自營礦機的算力，依照持續週期，目前在售套餐可分為30/45/360天三種；依照收費方式，可分為經典模式與加速模式：
經典模式的費用由兩部分構成：1）算力費，即客戶購買雲端算力套餐並接入指定礦池所需支付的費用，算力費需在購買套餐時一次性付清；2）電力費，即維護提供算力的礦機所需的費用，該費用在每次電力認購開始時固定，可以在套餐週期間分次支付。
加速模式中客戶需支付的算力費相對經典模式較低，但在客戶付出的成本收回後，公司將獲得利潤分成。即除算力費和電力費以外，公司有權按客戶從雲端算力套餐中獲得的挖礦利潤的百分比額外獲得利潤。
託管包括雲端託管、一般託管和會員託管三種類型的服務，滿足客戶對專業託管解決方案的多樣化需求，並降低礦場建設、部署和營運的前期投資成本，其中：
雲端託管模式提供了礦機「團購」服務，散戶礦工可以集資購買公司旗下礦機的運算和維護服務。該公司計劃將未來礦場擴張的容量用於普通和會員託管服務，現有雲端託管服務將繼續維持，但不再作為主流產品。
普通託管模式和會員託管模式中託管的礦機皆來自目標客戶，其中會員託管模式面向尋求長期穩定託管服務的大型礦工客戶。本公司會優先滿足會員的託管需求，並提供服務費用上的優惠。
營收與淨利波動性強，受比特幣價格影響大。 2019-2021年公司營收持續上升，2022年受幣價影響營收年減15.5%。公司歸母淨利波動幅度較大，2021年達到高峰8,300萬美元，較去年同期成長248%，2022年下降至虧損六千萬美元。 2023Q1-Q3隨著幣價回升，公司的營收和歸母淨利分別為2.5億美元和虧損五千萬美元，年比跌幅較2022年皆有所改善。
垂直整合三大業務，自由調整分配策略。本公司的業務皆依託於旗下的礦場及礦機，且在定價策略及資源分配上擁有廣泛的自由，可順應市場狀況靈活調整礦場容量及自營算力分配。 2022年自營挖礦業務的營收佔比大幅縮減至18.7%， 2023Q1-Q3達25.6%。 2020年公司推出託管服務後其營收佔比持續上升，託管服務迅速成為營收主要來源，2023Q1-Q3佔比達50.7%。根據該公司2023年12月營運報告，公司目前自營算力規模達8.4EH/s，年增105%。
2.減半降臨、礦機價格上漲，自研礦機或成挖礦業風潮
2.1.礦機是礦工主要的生產資料，能同時影響挖礦收入與成本
比特幣是一種交易媒介和價值儲藏工具。它使用加密技術來控制貨幣單位的創建，並驗證資金的轉移。許多消費者使用比特幣，因為它提供了更便宜、更快的點對點支付選項，而不需要提供個人資訊。比特幣具有去中心化、全世界流通、專屬所有權、低交易費用、無隱藏成本、可跨平台挖掘的特點，不依附於第三方定價機構就能判斷其價值。
比特幣在加密資產中始終保持主導地位。根據CoinMarketCap數據，截至2024年2月4日，全球加密資產（包括穩定幣和代幣）總市值達1.65兆美元，主要加密資產有比特幣、Ethereum、Tether和BNB等。其中，比特幣作為第一個出現的加密資產，在加密貨幣的市值佔比中一直處於主導地位，截至2024年2月4日，比特幣佔加密資產總市值的51.21%。
區塊鏈是比特幣的底層技術。它是去中心化的數位帳本，由自下而上的資料層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層構成，能在沒有第三方中介的情況下記錄並實現安全的點對點交易，實現數位資產的確權。當用戶要求區塊鏈網路處理一筆交易時，由礦機（專用電腦）組成的點對點網路使用已知的演算法驗證交易，爭奪交易的記帳權。
交易被驗證之後，區塊鏈上產生一個新的資料區塊。新的區塊以永久和難以篡改的方式添加到現有的區塊鏈中，交易就完成了。每一筆交易以及流通中的每一筆數位資產的所有權都記錄在區塊鏈中。每次交易時，礦機都會更新BTC帳本。
成功驗證交易的礦機獲得比特幣獎勵和交易手續費（比特幣透過這樣的方式實現公開發行），截至2024年2月4日，比特幣市值接近8,400億美元。已確定以下條件：
1）2009年比特幣上線，「挖」出新區塊的礦機可以獲得50個比特幣獎勵，其後每4年，該獎勵減半1次。目前比特幣的出塊獎勵為6.25個比特幣（註：比特幣獎勵依序為50-25-12.5-6.25，下一次減半預計發生在2024年4月）。
2）不管比特幣全網算力多少，比特幣網路出塊速度保持恆定，大約每10分鐘會出現1個新的區塊。
3）當前單位比特幣價格約為42842美元（BitInfoCharts，2024.2.4）。
綜上可得：
比特幣理論日出區塊獎勵= 區塊獎勵*（全天時間/ 每區塊挖出時間）
= 6.25 * （24 * 60 / 10）
=6.25 * 144
= 900（比特幣）
理論日出區塊獎勵市價= 比特幣價格* 比特幣日出區塊獎勵
= 42842*900
= 38557800（美元）
≈3855.78（萬美元）
截至2024年2月4日17時，全網過去24小時的區塊獎勵和交易手續費分別為975BTC、186.53BTC，總計4,975萬美元。理論上2140年最小單位的比特幣將被挖出，屆時礦工所得將僅為交易手續費。
比特幣透過這種方式完成“發行”，數量大約為2100萬個。根據BitInfoCharts，截至2024年2月4日，已有1,961.7萬個比特幣被挖出，且單位比特幣的價格為4,2842美元。截至2024年2月4日所有已被挖出的比特幣的市值約為8,400億美元。
礦工挖礦收益與其算力佔全網算力的比例直接相關。在挖礦過程中，礦工需要解決一個複雜的數學難題以證明自己的工作量，這個數學題的難度值決定了節點大約需要經過多少次哈希運算才能產生一個合法區塊。要在不斷變化的全網算力條件下，保持恆定的新區塊的產生速率，難度值就必須根據全網算力的變化進行調整，其中存在關係：
每區塊挖出時間（恆定約10分鐘）= 難度值* 2^32 / 全網算力
換算可得“難度值= 10 * 全網算力/ 2^32”，即全網算力越高，挖礦難度越大。而礦工的日挖礦收入取決於日挖得比特幣數量及幣價，可計算得：
日挖礦收入=日挖得比特幣數量* 幣價
=（所擁有的算力/ 全網算力）* 比特幣日出塊獎勵* 幣價
由於比特日出塊獎勵和幣價對所有礦工來說都是一樣的，礦工的挖礦收入只與其礦機算力在全網算力的佔比相關，算力佔比越大，挖礦收益越多。
比特幣挖礦的收益主要受挖礦難度與電費影響。由於比特幣全網的挖礦難度（決定了單位挖礦收益）和幣價對所有礦工來說都是一樣的，礦工的挖礦收益只與其礦機的算力有關，因此，影響挖礦成本的主要是礦機的功耗與電費，礦機的能源效率比(J/TH)是值得關注的指標。同樣算力的礦機，挖礦收益相同，但能耗比小的礦機，電費支出更少，即挖礦收益理論上更高。
2.2.減半將臨，挖礦成本即將翻倍，只有高性能礦機才不會被淘汰
比特幣減半是指礦工獲得的作為處理交易獎勵的比特幣數量減半的事件。自從比特幣推出以來，減半發生在三個不同的場合。第一次減半發生在2012年11月28日，第二次減半發生在2016年7月9日，最近一次減半發生在2020年5月20日。而比特幣獎勵依序為50-25-12.5-6.25，下一次減半預計發生在2024年4月。
對挖礦廠商來說，比特幣減半意味著收入減少一半，也就是同等收益下成本翻倍。而控制挖礦成本的關鍵在於礦機的功耗與電費，其中又以礦機的性能（體現在能效比J/TH）比較有改善的空間。
現階段，挖礦廠商整體礦機的水平參不齊，由此造成的算力成本差異明顯。考慮到即將到來的比特幣挖礦減半帶來成本激增，只有更有效率、更先進的礦機設備才能確保挖礦效益、才能保證礦機不會被市場淘汰。
2.3.幣價大漲一年有餘，帶動礦機價格上升，自研礦機或有助於礦工降本增效
幣價觸底反彈，挖礦市場開始復甦。幣價是影響礦工收益的“終極因素”，歸根結底，礦工獲得收入的主流手段是賣掉挖到的幣，不管是在挖到幣後的短期還是長期。根據MacroMicro，2022年5月，平均挖礦成本超過單位比特幣的價值，許多礦工紛紛選擇退出市場或關停礦機，全網算力自2021年來第一次下跌。 2023年幣價觸底反彈，截至2024年2月4日，比特幣價格已從2020年11月11日的1.6萬美元回升至4.3萬美元，漲幅達175%。幣價整體已走出熊市，信心增強，挖礦市場隨之復甦，根據BitInfoCharts，2024年2月4日全網日平均算力達582.403EH/s。
算力集中化趨勢已成。隨著挖礦難度提升以及比特幣產量的減少，傳統的以短期投資為收益導向的礦工紛紛離場，餘下更多以機構礦場、算力產品中心、國家資本礦場等資本為紐帶的挖礦主體為導向。根據TheMinerMag數據，2023年12月挖礦公司比特幣產量前10的上市公司佔全網比特幣產量的比例為18.82%，馬拉松（MARA）的比特幣產量就佔當月全網比特幣產量的5.05% 。伴隨幣價復甦，算力競爭重新加劇，根據BitInfoCharts，2024年2月4日全網日平均算力達582.403EH/s，較去年同期成長124.5%。
根據Hashrate Index的數據來看，礦機價格已經上漲。一年多來，比特幣價格持續上漲，礦機價格尚處在較低的水平，從2023年底開始，礦機價格已經開始“抬頭”，呈現上漲趨勢。加之比特幣減半將至，高性能礦機的需求將會迎來成長，礦機價格很可能在未來隨之持續成長。
比特小鹿自研礦機，可望降本增效。作為一家挖礦廠商，公司三大主營業務都與礦機的性能息息相關，自主研發礦機有利於其業務的進一步拓展，有助於公司應對接下來的減半與礦機漲價。
我們預計，更多挖礦廠商將開始自研礦機。綜上所述，由於礦機的效率關係著挖礦廠商收入與成本的關鍵，同時即將到來的減半與礦機價格的上升也是所有廠商共同面臨的問題。在現階段，各廠商因礦機採購批次及礦機產品更新換代等問題，導致各家整體礦機效率水準參差不一。在比特小鹿率先自研礦機的示範下，原本能效比較高的廠商可能透過自研尋求超越，原本能效比較低的廠商也會考慮透過自研保證領先優勢。
風險提示
比特幣價格下跌。比特幣的歷史有限且公允價值波動較大。比特幣價格的歷史表現並不代表其未來表現，其價格受多種因素影響，且具有較大不確定性。
各國對比特幣監管趨嚴。未來有關持有、使用或開採比特幣的法規存在重大不確定性。比特幣具備匿名屬性，可能用於黑市交易、洗錢、非法活動或逃稅，因此政府可能會監管、限制、控製或禁止比特幣的開採、使用和持有。
電力供應不如預期。挖礦需要大量且低價的電力支撐，惡劣天氣、政策或當地供電能力上的限制，可能使挖礦活動無法獲得足夠的電力供應，進而影響挖礦收益。
算力提升不如預期。隨著幣價上升礦機供應量隨之增加，若礦商無法及時取得新型高性能礦機，可能無法在加劇的算力競爭中保持優勢，對營業情況產生較大負面影響。
本文節選自國盛證券研究所已於2024年2月29日發布的報告《海外比特幣挖礦產業的一體化整合之路》，具體內容請詳見相關報告。
