2020年上半年区块链挖矿研究报告| TokenInsight

概括

一、动荡 上半年，比特币市场剧烈波动。 一季度新冠疫情暴发，全球股市大跌，导致市场在3月12日经历了“黑色星期四”； 而二季度比特币第三次减半再次搅动市场，对市场算力影响尤为显着；

2、历史第二 3月26日，比特币网络经历了暴跌后的历史第二大难度降幅，降幅达15.95%。 难度调整周期也长达17天，远超平均14天；

3. 800 秒 比特币平均区块生成时间在 3 月崩盘和减半后下降到 800 秒左右；

4、持仓量在100-1000 BTC之间的唯一地址数量呈下降趋势，半年下降0.81%；

5、交易手续费占矿工总收入的比例在5月20日攀升至最高值21%后大幅回落，6月份平均交易手续费占比为4.3%，5月减半前为4.1%的平均值差别不大

6. 27% 目前93款机型中，比特大陆推出的矿机占比最高，达到27%，其次是比特微和嘉楠耘智；

7、17.9% 2020年上半年新增矿机平均算力81T，平均单位功耗42W/T。 与一季度新机相比，二季度新机算力提升17.9%，单位功耗下降11%；

八、发展势头强劲。 路边矿池自4月上线后如雨后春笋般涌现，算力占比超过5%； 币安今年进入矿池领域后发展势头强劲，截至6月底已占其算力份额的5%；

9、受灾中国的矿场上半年受到重创，主要是新冠疫情导致矿机供应链延误和矿机厂商内部纷争，无法更新新矿机器规模大，交货期延长；

10、传统金融市场对金融矿业的青睐，意味着对矿业的专业要求也更高，金融化升级已成为大势所趋。

* 特别鸣谢本报告所用数据来源：

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一、行业动态

2020 年 1 月：

① 加拿大科技公司DMG宣布终止与比特大陆的联合矿场项目；

② 截至1月，Argo Blockchain已安装17000台矿机；

2020 年 2 月：

① BTG网络发生多次双花攻击，被矿工反击失败；

② Argo Blockchain董事会授予1140万份普通股期权作为激励；

③ 小屋8 CEO辞职，股价下跌40%；

2020 年 3 月：

①火币矿池发布年报：2019年营收22.78亿元；

② 比特币价格出现罕见暴跌，多款主流矿机已达到停产价；

③ 比特大陆矿机新品S19Pro、S19开售；

2020 年 4 月：

① Bitfury贡献了部分GPU算力用于与COVID-19相关的模拟实验；

② 比特大陆更新蚂蚁E3固件后，挖矿周期可延长至10月；

③ 受新冠肺炎影响比特币S是不是不能挖了，北美加密货币矿业巨头Bitfarms被迫裁员降费；

④ 币安矿池品牌“币安矿池”正式上线；

2020 年 5 月：

① 土耳其矿业公司iMiner获得伊朗牌照，在伊朗部署了6000台ASIC矿机；

② Argo Blockchain任命新的CFO；

③ VBit DC完成种子轮融资，将建立比特币挖矿中心；

④ 5月12日比特币减半后，多台矿机达到停产价；

⑤ 蚂蚁矿机停止为S9系列机型提供维护服务；

⑥ “鲁比安”矿池突然出现在BTC.com浏览器矿池排行榜上，一度以6000P以上的算力排名第五；

⑦ Bitfury 推出面向机构投资者的比特币挖矿投资项目；

2020 年 6 月：

① Bitfury将在日本推出比特币挖矿基金；

② 6月10日和11日，以太坊链上连续发生两次异常转账，手续费为10668 ETH；

③ PayPal Finance以太坊矿池正式上线；

④ 比特币矿机公司亿邦国际在美国纳斯达克上市，股票代码“EBON”。

2. 区块链挖矿生态

三、行业概况

3.1 比特币市场和网络算力

“经历了大起大落，比特币市场从6月初开始逐渐趋于稳定

2020年上半年，比特币市场剧烈波动。 一季度新冠疫情暴发，全球股市大跌，导致市场在3月12日经历了“黑色星期四”； 而二季度的第三次比特币减半再次搅动市场，尤其是对市场算力影响较大。

如下图所示，2020年上半年，全网算力在76ET/s-136ET/s区间波动。 算力在一季度大跌前的3月1日和二季度减半前的5月10日达到最高值136ET/s； 同时，上半年算力在3月25日达到76ET/s的最低值，随后算力在震荡中反弹，但在减半后再次回落，成为上半年算力最低值第二季度是 82ET/s。

比特币价格也经历了波动。 3 月 12 日市场恐慌性抛售将比特币价格推低至 4100 美元附近，为 2019 年下半年以来的最低价。但价格逐渐回升至市场崩盘前的水平，并于 6 月初再次突破 10000 美元. 之后，价格保持相对稳定，在 9000 美元到 10000 美元之间波动。

比特币价格与网络算力走势，来源：TokenInsight

矿工收益的变化与全网算力的变化趋势是一致的。 TokenInsight使用Hashprice作为衡量算力价值的指标，它代表矿池在特定时间在市场上购买单位算力而支付给矿工的费用。

3 月 12 日的市场崩盘和 5 月 11 日的减半都导致矿工收入大幅下降。 不过比特币S是不是不能挖了，与减半后算力逐步调整恢复不同的是，Hashprice自6月以来并未出现反弹。 与1月份的平均值相比，6月份的Hashprice下降了42%，表明比特币减半已经引起算力价值和矿工收益的根本变化。 减半之后，需要有比之前更高的比特币价格，才能让单位算力的价值回到原来的水平。

此外，作为市值与实际价值的比率，MVRV 为衡量市场提供了良好的基础。 MVRV的走势与比特币的价格走势一致。 3月12日的大跌使得MVRV跌破1，说明现阶段比特币市值小于实际价值。 在其余时间段内，比特币的市值均大于其实际价值。

比特币 MVRV，来源：CQ.Live，TokenInsight

3.2 比特币网络的难点

》减半后挖矿难度下降6%，平均出块时间变化很大

上半年，比特币全网难度波动较大。 3 月 26 日，比特币网络经历了暴跌后的历史第二大难度降幅，降幅达 15.95%。 难度调整周期也长达17天，远超平均14天。 5月20日和6月4日，比特币挖矿难度减半后分别下降了6%和9.29%。

矿市调整减半影响后，挖矿难度再创新高，一度突破17T，最高达到17.35T。

全网难度变化，来源：Glassnode； TokenInsight

时间方面，2020年比特币平均出块时间在3月前波动在600秒左右； 进入3月后，平均出块时间出现较大变化，在3月大幅下降后达到800秒； 随着后续比特币价格上涨，出块时间重新回到500秒左右的区间，减半后再次下降到800秒左右。

6月，随着市场调整结束，比特币平均出块时间维持在600秒左右。

平均出块时间，来源：Glassnode； TokenInsight

“市场震荡下，比特币共识再次加强，持币地址数保持稳定增长势头

一般来说，我们会将持币地址的增长视为比特币市场成熟度和认可度的提高。 上半年，尽管受到市场低迷和极端行情的影响，比特币持仓地址数仍保持稳定增长势头。 持币地址在0.1-1BTC之间增长9.32%，持币地址在0.01-0.1BTC之间增长8.19%。

链上持币地址数量变化（对数指数），来源：Glassnode； TokenInsight

总体来看，Q1链上非零地址数量快速增长，Q2增速放缓； 上半年10BTC以下持币地址数量快速增长。

上半年持有1000个BTC以上的巨鲸地址数量增长1.37%，而持币在100-1000个BTC之间的地址数量是唯一呈现下降趋势的群体，减少0.81%在今年上半年。 TokenInsight Research 认为，这种现象主要是受到极端市场条件的影响。

链上持币地址数量变化，来源：Glassnode； TokenInsight

3.3 第三次比特币减半

“市场正在逐步消化减半带来的影响

链上交易笔数（5月1日-6月30日），来源：TokenInsight

5月减半以来，市场自我调整，算力恢复到减半前水平。 同样，减半后链上交易笔数也呈现震荡上升趋势，但与一季度大跌前的活跃度相比仍有差距； 前一天的平均交易数量下降了 4%。

链上交易数，来源：TokenInsight

减半导致交易手续费和交易手续费占矿工总收入的比例急剧上升。 但手续费从5月20日开始大幅回落，基本恢复到6月份减半前的水平。 相应地，交易手续费占矿工总收入的比重在5月20日攀升至最高值21%后迅速回落。 6月平均交易手续费占比为4.3%，与减半前的4.1%均值相差不大。

链上交易费用，来源：TokenInsight

4.矿机

4.1 市场概况

“2020年上半年新矿机上线数量平均，比特大陆新机发布最活跃

TokenInsight对F2Pool官网上展示的未被市场淘汰的矿机进行了统计分析。 2020年上半年共推出11款矿机新品，其中一季度发布7款，同比创三年新高； 而二季度推出的新车型较少，同比最低。 总体而言，与历史相比，2020年上半年新上线矿机数量处于中等偏低水平。

比特币矿机型号数量发布时间图（纵轴单位：pcs），来源：F2Pool，TokenInsight

如果按厂商划分，目前93款机型中，比特大陆推出的矿机占比最高，达到27%。 比特微和嘉楠耘智紧随其后。 2020年上半年，比特大陆也是新机型发布最活跃的，而上半年推出新机型的厂商只有比特微、嘉楠耘智、智辰，均推出了两款新机型.

比特币矿机型号厂商分布，来源：F2Pool、TokenInsight

受新矿机上线影响，上半年热门矿机中，S17、M20价格呈现小幅下行趋势，S19价格上涨。

2020年流行的比特币矿机价格，来源：HashrateIndex.com，TokenInsight

4.2 新型矿机分析

TokenInsight Research对2020年上半年发布的新机进行了分析，一季度上线的七款机型的基本情况和投资回收周期分析请参考TokenInisght发布的《2020Q1区块链挖矿研究报告》。 二季度新增四款机型，均支持SHA256d算法。 基本信息如下表所示：

2020Q2矿机新品，来源：比特大陆官网、嘉楠耘智官网、智辰官网、TokenInsight

与2019年第四季度发布的新矿机相比，2020年上半年发布的新矿机算力大幅提升，同时单位功耗有所下降。 如左图所示，2020年上半年新增矿机平均算力为81T，平均单位功耗为42W/T。 与一季度相比，二季度新机算力增长17.9%，单位功耗下降11%。 数据显示，2020年新矿机性能将持续提升，但提升空间逐渐缩小。

比特币矿机机型平均算力和单位功耗季度对比，来源：F2Pool、TokenInsight

4.2.1 边际生产成本和边际收益

TokenInsight Research通过引入矿工利润率和边际创造成本两个指标来分析矿工在使用不同矿机时的收益。 矿工边际生产成本的计算公式如下：

其中，Block Reward代表每日比特币网络产生的区块奖励（以比特币数量表示，减半前为1800，减半后为900，但视情况而定）； 交易费用是每日比特币网络交易费用； Hashrate是算力； Power Efficiency是功耗； 电力为电价； 运营成本是运营成本。 该公式显示了开采 1 台比特币矿机的生产成本。 矿工的边际收益是比特币价格与扣除生产成本后的比特币价格之比。

下图为2020年新增矿机边际生产成本和边际收益变化情况，算力消耗为2020年新增矿机的平均值，电价为0.04美元/kw（折合0.28元人民币） ).

比特币边际生产成本和边际收益，来源：TokenInsight

从图中可以看出，2020年上半年，比特币的边际收益经历了两次大幅下滑。 其中，3月12日比特币价格暴跌导致边际收益下降34%； 而5月份减半导致矿工的边际生产成本大幅上升。 边际收益减少了 35%。 但即使在极端行情和减半的影响下，2020年上半年新矿机的边际收益仍能维持在20%以上，说明新矿机总体性能良好，能够适应不断变化的市场环境。

3月12日暴跌前发布的6款新机型和减半前发布的9款新机型在极端行情和减半影响下的边际收益变化如下图所示。 其中，Avalon 1066Pro的边际收益在减半影响下跌破0，是所有新矿机中变化幅度最大的一款。

3/12大跌及减半行情期间新矿机边际收益变化，来源：TokenInsight

4.3 制造商

“2020年行业将迎来新上市公司，新厂商势头强劲

2020年6月，亿邦国际登陆纳斯达克，成为继嘉楠耘智之后第二家上市的矿机厂商； 登陆纳斯达克。 作为矿机制造行业的第一大玩家，比特大陆在2018年上市失败后，至今仍未取得任何进展。此外，比特微也是行业的大玩家； 智辰是2019年进入比特币矿机制造行业的新锐企业，目前矿机型号较少，但势头强劲。

各厂商市场份额预估，来源：BitMEX Research，TokenInsight

2020年第一季度爆发的疫情对矿机的销售和交付产生了重大影响。 嘉楠耘智此前下调了第一季度的收入预期。 嘉楠耘智2020年一季度财报显示，受益于售出算力总量和算力平均价格的上涨，公司2020年一季度营收达964万美元，亏损减少31.5%。 % 与 2019 年第四季度相比，为 564 万美元。

嘉楠耘智2020年Q1净亏损变化，来源：嘉楠耘智财报； TokenInsight

根据亿邦国际公布的数据，其2019年净亏损4107万美元，较2018年更为严重。同时，其2019年营收也下滑了66%。相比嘉楠耘智的表现，同期，亿邦营收降幅较大，但净亏损率较小。

尽管2020年上半年厂商受疫情影响，行业营收普遍不佳，但包括比特大陆、比特微、嘉楠耘智在内的业内人士均表示订单量在逐步增加。 同时，大批量订单询价越来越多，说明大客户、大客户在矿机销售中的主导地位正在逐步加强。

5、矿池

“在龙头矿池地位基本不变的情况下，币安矿池和路边矿池在今年上半年强势崛起

截至2020年二季度，前4大矿池（F2Pool、Poolin、BTC.com、AntPool）占市场全网算力的58%，与一季度和2019年底基本持平。

头部矿池中，F2Pool在2020年上半年表现较为强劲，算力占比提升近3%； 而币印和BTC.com的算力占比略有下降。 值得注意的是，自2020年3月以来，算力排名在10名以下的小矿池占比大幅下降，从20%以上跌至不足10%。

2020年Q2矿池算力分布，来源：BTC.com，TokenInsight

此外，路边矿池4月上线后异军突起，算力占比超过5%。

算力分布变化，来源：BTC.com，TokenInsight

今年进入矿池领域后，币安发展势头强劲。 截至6月底，其拥有5%的算力份额。 币安矿池的发展得益于其 6 月份推出的智能矿池。 该服务通过算力自动换算，支持同一算法不同币种的挖矿。

不同于币安矿池背景清晰、发展战略公开的存在，路边矿池的背景更加神秘。 目前业内对于路边矿池的来历最普遍的猜测是它是由几家大矿工组成的，因此路边矿池可以在较短的时间内聚集超过5%的算力.

矿业发展以来，逐渐进入产业化有序竞争时期，行业创新也开始体现在给予矿工更多的自主权。 其中，Stratum V2协议的推出，代表了一种促进算力去中心化、防止矿池权利过度集中的尝试，为未来矿池与矿工之间生产关系的变化提供了一定的想象空间。

6.我的

“上半年疫情、减半、矿机厂商内讧对矿场影响较大

中国矿场由于国内低电价、网络、ASIC矿机市场流动性充足、与矿界联系紧密，在全球挖矿中占据主导地位； 而北美矿场则享有标准化的运营框架、充足的投资资金和有利的监管环境等优势。 由于上述各种因素的差异，东西方矿山运营策略也各有优势。

众所周知，四川是我国水能资源最丰富的省份，每年5-10月是四川的雨季。 当时电费比较低，所以矿工会选择迁移矿机来节省挖矿​​成本。

丰水期比特币价格与全网算力走势，来源：TokenInsight

TokenInsight Research通过对中国矿场的研究分析发现，2020年上半年，中国矿场在上半年受到重创，主要原因是：1、新冠疫情导致的矿机和内部矿机厂商纠纷 供应链延迟，新矿机无法大规模更新，交货期延长； 2、比特币减半导致收益减少，挖矿成本增加； 3、四川矿业政策的变化。

2018年，四川地区遭遇持续降水，导致部分矿井被淹。 汛期过后，短时间内算力下降。 今年的洪水情况更糟，但根据TokenInsight Research的数据，今年的洪水情况对矿场的影响相对较小。 主要原因是矿主在矿山选址期间吸收了前人的经验，考虑了周边环境的影响，选择了地势相对较高、距离电站较近的地方. 此外，矿山目前还配备了防水、排水等设施。

从矿业政策来看，今年四川对矿场的政策很多，有利有弊，但总的趋势是放开合规的企业，监管不合规的小企业。

七、金融产品

“金融产品业务进一步拓展，形成矿工一站式服务生态

金融产品主要可以解决矿工目前面临的三大问题，即对冲、质押贷款和增收。

上半年，为了增加矿工的用户粘度，无论是矿池、金融服务商还是交易所都在努力拓展业务边界，围绕矿工的业务开始融合。

根据TokenInsight Research采访得到的数据，截至7月23日，PayPal以太坊矿池已挖出7200枚以太币。 目前，PayPal Finance的以太坊矿池已完成第一步部署，处于公测阶段，约占全网算力的1.5%。

2020年上半年推出的金融产品业务，来源：TokenInsight

2020年上半年，市场金融产品业务开始进一步拓展。 TokenInsight Research认为，造成这一现象的主要原因有： 1、3月份数字资产市场遭遇“黑天鹅”，矿工更加关注金融产品的对冲风险，对冲风险敞口成为必要通过对冲等方式； 2． 上半年比特币减半给矿机配置带来了新的挑战。 矿机迭代和提前做好汛期准备，导致矿工借贷需求更加旺盛；

矿工对金融产品的需求越来越高，但市场上存在的结构性金融产品进入门槛相对较高。 TokenInsight Research认为，从目前来看，未来金融产品对于矿工来说会更加多元化和简单化，各细分行业之间的联动效应将进一步加强。

8.山寨币挖矿

《Filecoin主网五次上线，期货严重超发

与比特币的 POW 挖矿不同，Filecoin 矿工不仅提供算力，还会根据自己存储空间的大小获得 FIL 奖励。 上半年，Filecoin风头一时，主网上线时间却一拖再拖。 目前，最晚的正式发布时间是八月份。

随着Filecoin热度的上升，各家矿机厂商、云算力平台、交易所等也纷纷入局。 由于主网还没有上线，FIL还没有真正在二级市场流通，交易所上线的只有FIL期货。

如下图所示，2020年5月，Filecoin测试网二期上线。 但上线后矿工利用BUG加速非公平挖矿，导致测试网暂停出块，官网无数据状态。 6月，随着Filecoin正式宣布开启测试网奖励，市场投资情绪愈发高涨，FIL期货价格一路上涨，突破14美元高位。

Filecoin（FIL）期货价格，来源：TokenInsight

8.1 Filecoin 的潜在风险

Filecoin虽然成为当下的现象级项目，但其风险也比较高。 TokenInsight Research对此进行了深入分析，总结为以下几点：

① Filecoin目前市场信息透明度差，矿机和云算力产品鱼龙混杂；

② 截至目前，已有超过50家交易所推出FIL期货，但各交易所价格差异较大。 同时，Filecoin主网尚未上线，FIL期货严重超发。 中小交易所存在较大的时间风险和赎回风险；

③ Filecoin是否有海量商业存储需求作为长期价值支撑还有待观察。

9.监管动态

2020 年 1 月：

① 乌兹别克斯坦宣布成立“国家矿池”；

② 加拿大魁北克水电局同意为区块链矿工提供300兆瓦电力；

③ 伊朗已颁发超过1000张数字资产挖矿许可证；

2020 年 2 月：

① 乌克兰表示，比特币协议足以规范链上活动，挖矿不需要政府监管和干预；

2020 年 3 月：

① 美国蒙大拿州米苏拉县区块链矿工新规；

2020 年 4 月：

① 吉尔吉斯斯坦计划提高数字资产矿业公司的电价；

② 美国政府发布打击朝鲜网络威胁的指导文件，提及加密货币挖矿劫持；

2020 年 5 月：

① 乌克兰代理能源部长提议该国核电站实施加密挖矿，以缓解发电量过剩问题；

②四川公布首批“水电消纳示范企业”，包括多家矿业企业；

③ 四川省发布电力调度通知，部分矿山因供电不足已停产；

④ 哈萨克斯坦正在制定涉及加密、区块链和挖矿的新法案；

⑤ The Sichuan Provincial Financial Work Leading Group Office issued the "Notice on Guiding Enterprises to Orderly Exit Virtual Currency "Mining" Activities" to stop the investment promotion behavior of companies suspected of "mining";

⑥ South Korea plans to amend the current income tax law to levy taxes on digital assets, blockchain mining and ICO;

2020 年 6 月：

① Russia's new draft bill prohibits private digital asset circulation, mining and advertising;

② The Kyrgyz parliament plans to tax and supervise digital asset miners;

③ The US Texas Securities Commission imposed an emergency stop order on Coinvaultpro for illegally providing digital asset mining investment;

10. Future trends

"Mining hardware is facing an accelerated iteration period, and the field of AI chips will become a must

比特币逐渐进入存量市场，存量资产增速势必边际下降。 在市场成熟化、专业化趋势下，深耕矿业的机构将脱颖而出。 After the halving of Bitcoin, the mining cost of the old generation of mining machines has increased sharply, and the income is in jeopardy, which makes high-performance mining machines an important role in the current mining market.

In front of the oil field of mining machine manufacturing, new players are eager to enter the market, and the old overlords are also trying their best to update their technology to manufacture leading products in the market. In the first half of 2020, a new generation of mining machines including Bitmain's S19 and S19 Pro, Whatsminer M30 series, and Canaan's A1146 Pro and A1166Pro were launched one after another. 从多家厂商公布的数据来看，新一代矿机在性能和功耗方面都有了较大的优化和提升。

Mining machine chip research and development is the core competitiveness of mining machine manufacturers. At the chip research and development level, Samsung and TSMC have deployed 3nm chips, and both plan to mass produce 3nm chips in 2022. Although 3nm is known as a node approaching the physical limit, TSMC has already planned for 2nm and is developing it with the goal of mass production in 2024.

From the perspective of technology research in the frontier field, mining machine manufacturers such as Bitmain, Canaan, and Ebang International have turned their attention to the field of AI chips. The TokenInsight Research team believes that AI chips have broad prospects, and they have a high degree of overlap with mining machine chips in terms of design and manufacturing. 矿机厂商在矿机芯片方面的经验也可以快速移植到AI芯片领域。 As a result, AI chips are bound to become a must for mining machine head manufacturers.

" The mining ecology will be further expanded, and the financialization upgrade will become the general trend

In 2020, more subdivisions will be created around the blockchain mining industry, and the scope of services will be further expanded. In the long run, the blockchain mining industry has changed from a high-yield state to a deterministic and stable income. As the market continues to mature, the upstream and downstream of the mining industry will transform and seek various financial mechanisms to hedge risk exposures.

On the other hand, according to the regulatory documents submitted to the OSC, the fund management agency Fidelity International holds about 10.6% of the shares of the Bitcoin mining company Hut 8, becoming the largest investor in its public offering. In the future, with the stability and popularization of mining income, the mining industry will continue to be favored by the traditional financial market, which also means that the professional requirements for the mining industry will also be higher. and financialization.

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