矿业2020：两大矿业总规模约76亿美元，8个矿池收入有望突破1000万

2020年，“矿业圈”经历了许多重大事件。

首先，比特币完成了第三次减产。随着比特币减产前后价格表现由平稳转为飙升，比特币矿业也由危机转为机遇，年收入与2019年基本持平，稳中有升。此外，BCH、BSV、BTG等，dash、Zec、XZC（现更名为fir）等10多种代币将在2020年成功减持。

其次，随着2020年以太坊生态的全面爆发和以太坊资产溢价的不断积累，以太坊矿业进入快速发展期，与比特币矿业共同构成矿业的两大主要市场。

此外，知名矿工益邦国际继建安云智之后第二次成功登陆纳斯达克，矿工继续“考验”传统资本市场。

帕达塔将通过对行业基本面、区块链网络基本面和主要市场参与者收入表现的数据分析，对2020年矿业进行全面回顾，还原矿业圈的真实面貌。

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数据回顾：

BTC矿业年最大预计能耗约77.78 TWH，相当于智利；ETH矿业年最大预计能耗约14.64 TWH，相当于突尼斯。

BTC矿业总产出规模约50.12亿美元，ETH矿业总产出规模约26.90亿美元。

比特币网络挖矿难度全年调整28次，其中难度提升17次，最高单次提升率约14.95%；以太坊挖矿难度全年提升52.20%，2019年全年提升5.32%，今年ETH的挖矿难度大大提高。

2020年，比特币和以太坊的算力增速低于各自货币价格增速，矿工可能获得超额利润。

2020年，f2pool在BTC算力中所占份额最高，年均约为17.53%，其次是pool和poolBTC.com网站ETH和antpool的年平均算力份额也在10%以上；ETH矿藏的算力份额相对稳定，算力中心化度较高。sparkpool、ETHermine和f2pool的年平均算力份额为75.51%。

在BTC，有6个矿场的服务费收入估计超过1000万美元，其中f2pool和pool的服务费收入超过2000万美元；在ETH，只有spark pool和ETHermine的服务费收入估计超过1000万美元。

2020年定制机的快速发展是以太矿业逐步成熟的标志，也是以太矿业未来的发展方向。在定制的机器中，新东、熊猫、狼神是主流品牌。其中，新东推出了5台定制化采煤机，熊猫和狼神分别推出了3台定制化采煤机，占定制化采煤机市场的47.83%。

两大矿业市场总规模约76亿美元，手续费占比继续提高

产业规模是产业基本面的重要组成部分，能源消费是反映产业实际规模的指标。根据数字经济学家估算的能源消费规模，BTC矿业年能源消费规模基本稳定，年增长率约为6.37%。全年最高估计能耗约77.78太瓦时，相当于智利，最低估计能耗约56.58太瓦时。此外，预计能耗在BTC第三次减产后有短暂下降，6月上旬逐步回升。

得益于德福矿业的爆炸式增长，2020年德福矿业规模将大幅增长。ETH矿业预计能耗由年初的8.11太瓦时增长至年末的14.64太瓦时，年均增长约80.52%。年内最高估计能耗约为14.64太瓦时，约为BTC矿业最高估计能耗的1/5，相当于突尼斯的能耗规模。

能源消费规模的年变化与两个矿业的产出规模变化基本一致。根据帕达塔早前的全景回顾，2020年BTC矿业总产出规模约50.12亿美元，较2019年下降3.78%，基本不变；ETH矿业总产出规模约26.90亿美元，较2019年大幅上升。

值得注意的是，2020年8月和9月，随着DeFi liquidity mining刺激用户数量和交易量的不断增加，ETH mining的月产出规模一度高于BTC mining，尤其是9月，ETH mining的月总产出约为4.89亿美元，比同期BTC矿业增加1.62亿美元，比BTC矿业增加48.98%。以太矿业月度产出规模峰值是以太矿业未来规模潜力的“剪影”。

BTC和ETH的输出组件包括区块奖励和交易费用。从两部分的比例来看，BTC矿业更依赖区块奖励，而ETH矿业的收费更高。

据统计，2020年BTC矿业总手续费约3.26亿美元，较2019年增长约108.97%，年手续费分布以第三次减产为分界线，差异较大。第三次减产后（含减产当天）日均交易费用约为124.45万美元，是减产前的4.75倍。受此影响，比特币链上交易费用占矿业收入的比重也由去年的2.8%上升至今年的6.69%，增幅近4个百分点。

相比之下，2020年，ETH矿业的总手续费约为6.31亿美元，年增长趋势显著。特别是第三季度，火爆的迪福流动性挖矿让以太坊网络人满为患，手续费迅速上涨。手续费占矿工收入的比重由一季度初的17.34%提高到一季度末的30.05%。受此影响，ETH矿业服务费收入占总收入的年均比例也达到16.06%，比同期比特币高出近10个百分点。

可以预测，如果2021年比特币网络的基本情况与2020年类似，即整个网络的算力继续适度提升，但交易量和区块产量基本稳定，那么，手续费收入将成为提高矿业边际利润的主要途径，手续费收入在收入中的比重可能会继续提高。另一方面，以太坊的手续费收入比例在2021年能否提高，主要取决于Layer2扩建计划的进展。如果主流WiFi应用迁移到layer2网络，可能会对稳定性甚至降低手续费产生积极影响。

挖矿难度继续加大，超额收入依然存在

从网络现状来看，比特币网络挖矿难度全年调整了28次，其中仅降低了9次，增加了17次。涨幅最大的是6月16日，单次涨幅约为14.95%。此外，还有4次，增幅超过8%。全年上调难度约为43.79%。与2019年97.67%的增幅相比，今年的难度调整相对温和。

以太坊全年挖矿难度调整幅度略高于特币同期。ETH的挖矿难度由年初的2456t增加到年末的3728t，全年增加约52.20%。与2019年全年5.32%的增幅相比，今年ETH的挖矿难度有了很大提高。

挖矿难度的变化与计算力的变化密切相关。在挖矿周期中，货币价格的上涨——算力的提升——难度的增加构成了因果连锁反应。BTC挖矿难度的适度提升，是其网络算力适度提升的体现。据统计，2020年，比特币网络计算总能力由年初的112.93 eh/s上升至年末的153.48 eh/s，年均增长约35.91%，明显低于2019年143.59%的增幅。与2020年BTC增长304.74%相比，算力的适度提升，理论上给了矿业获得超额利润的机会。

另一方面，ETH挖矿难度的大幅提升，也是整个网络算力大幅提升的反映。据统计，到2020年，以太坊的网络计算总能力将从年初的141.55秒增长到年底的281.37秒，年均增长约98.78%。与2019年下降10.54%相比，2020年以太坊网络计算总能力将大幅提升，矿业基本面将大幅改善。

受以太坊生态应用的利好效应刺激，ETH全年增长468.64%，远远超过全网算力的增长，这使得ETH矿业在2020年获得超额利润的可能性在理论上高于BTC矿业。

F2pool和sparkpool分别主导着两大矿业，8个矿坑的年收入预计超过1000万美元

矿坑是矿业的主要参与者，也是矿业成熟的标志之一。从年平均计算份额来看，f2pool是2020年计算份额最高的矿池，年平均计算份额为17.53%，其次是pool和poolBTC.com网站antpool的年平均算力份额分别为14.81%和12.30%。此外，antpool的年平均算力份额超过10%，约为10.97%。

如果观察主要矿藏算力份额在较短时间内的变化，可以发现BTC大矿藏之间的竞争仍然十分激烈。今年以来，除f2pool基本稳定、算力份额最高外，其他矿藏算力份额排名不断变化。例如，pool，其算力份额介于第二和第四之间BTC.com网站而antpool，其排名市场交替，算力份额较低的矿场之间的竞争更加激烈。

然而，与交易所类似，BTC大矿藏的规模效应也得到了Convex显。这些相对较小的矿藏很难与大矿藏竞争。就连今年5月以5%以上算力份额“空降”市场第五名的路边矿池，也未能延续强劲的发展势头，进一步占据市场份额。

2020年矿库领域另一个值得关注的消息是交易所矿库正在“炫耀”，火币泳池三大研究所okexpool和binance pool已经建立了BTC池。截至年末，三所会计电能占比分别约为9.39%、3.57%和11.48%。就趋势而言，火币泳池在BTC最佳市场的第四季度，binance pool的算力份额大幅增长超过4个百分点，其市场排名上升了4位。

ETH矿藏计算权份额相对稳定，计算权中心化度较高。sparkpool、ETHermine和f2pool的年平均算力份额为75.51%，sparkpool的年平均算力份额为32.69%。从算力份额的月度变化来看，除f2pool在6月份突然占据全网总算力份额的73.47%外，sparkpool在其他时段均居ETH mining pool之首。

根据主要BTC池的块生产和算力份额之间的相关性，2020年的binance池具有最好的“节奏感”。年算力与区块链产量高度正相关，皮尔逊系数超过0.9。其他具有良好节奏感的矿井还包括火币泳池与viabtc相比，算力与两个池的产量呈弱正相关，Pearson系数在0.6以上。这些地雷的共同点是，在第四季度，当BTC的价格开始快速上涨时，其算力所占的份额也在增加。

相反，pool和slushpool的算力和区块链产出呈负相关，Pearson系数分别约为-0.81和-0.63。其共同特点是，在第四季度BTC价格开始快速上涨时，其算力份额下降，块输出下降。

其他大矿场，如antpoolBTC.com网站F2油藏性能相对稳定，算力与区块产量之间不存在统计相关性。

在以太坊池中，spider池是唯一算力与区块产量高度正相关的池，Pearson系数约为0.77，这意味着spider池算力份额的增长与ETH货币价格的增长相吻合。相反，uupool和bwpool的算力与区块产量呈高度负相关，Pearson系数约为-0.7。

与BTC矿藏一样，ETH大矿藏，如sparkpool、ETHermine和F2矿藏，其算力与块体产量之间没有统计相关性，年块体产量相对稳定。

从理论上讲，矿藏的算力直接关系到收入。算力越高，产出越大，收入越高。另一方面，收入也与货币价格有关，但货币性收入分配后，矿池不一定会变成法定货币性收入，因此货币价格对矿池收入的影响是非常随机的。为了观察矿坑的收益，本文将根据当天的货币价格来估算挖矿收益。

据统计，池，池，和BTC.com网站预计蚂蚁池的年总产量也将最高。到2020年，挖矿产量预计将分别超过5亿美元，最高产量预计将达到8.88亿美元。如果按3%的服务费估算，有6个矿场的服务费收入超过1000万美元，其中f2pool和pool的服务费收入超过2000万美元。

与2019年相比，在相同服务费率下，不同矿场的收入会随着计算份额的变化而变化。例如，2019年BTC.com网站年平均算力份额最高，收入也最高，约2622万美元。2020年，f2pool的年均算力份额最高，收入约2664万美元。但总体来看，BTC矿业的收入相对稳定。据统计，BTC挖矿的算力占整个网络的1%。预计2019年服务费约154万美元，2020年服务费约149万美元，与近两年BTC矿业总产出规模有一定关系。

为了估算ETH矿藏的年总产量，padata将矿藏的算力份额等同于其在ETH矿业总产量中的份额，然后估算每个矿藏的年总产量。但是，这里的年总产量没有考虑三级区块和空区块的回报，因此实际总产量可能高于估计值。

据统计，算力占有率最高的spark pool、ETHermine和f2pool也是产出收入最高的，预计其年产出将分别达到约7.72亿美元、5.82亿美元和2.57亿美元。值得注意的是，ETH首矿火花池年总产量与BTC首矿相当。此外，蜘蛛池和纳米池的年总产量预计将超过1000万美元。如果按2%的服务费费率估算矿坑的服务费收入，仅spark pool和ETHermine的估算服务费超过1000万美元。

比特大陆仍然主导BTC挖矿机械，以太坊品牌定制机市场崛起

除了矿坑，矿机Maker也是矿业的重要参与者，与矿坑相比，矿机Maker在行业中处于更上游的地位。根据f2pool矿机市场监测，截至2021年1月底，BTC矿机市场共有101台。从品牌分类来看，比特大陆、比特威和建安云智是矿机数量最多的三家厂商。比特大陆生产了25台BTC采煤机，比特威和建安云智分别生产了19台和17台BTC采煤机。作为三大传统矿机巨头之一的益邦国际，目前只生产了10种矿机，相当于新东生产的矿机数量。

目前，市场上盈利表现最好的15台矿机中，比特大陆和比特微各有4款机，建安云芝和犀牛各有2款机。这15台矿机的平均算力已达89t，如果按0.34元/度的价格计算，这些矿机的日均纯收入约为94.33元。日净收入超过100元的矿机有4台，分别是神马m30s++、蚂蚁S19 pro、神马m30s+和蚂蚁S19，其中神马m30s++收入最高，为124.5元。

ETH采煤机可分为装配机和定制机。2020年定制化机械的快速发展，是以太矿业逐步成熟的标志，也是以太矿业未来的发展方向。据f2pool统计，截至2021年1月底，ETH矿机市场共有60台，其中装配机35台，占58.33%；定制机25台，占41.67%。

组装机中，RX显卡挖矿机13台，GTX显卡挖矿机10台，占组装机总数的65.71%。在定制机中，新东、熊猫、朗神是主流品牌。其中，新东推出了5台定制化采煤机，熊猫、浪神分别推出了3台定制化采煤机，占定制化采煤机市场的47.83%。

从ETH矿机的收入表现来看，日净收入最高的15台矿机中，装配机8台，定制机7台。在定制化机器中，有4台具有良好的收益表现，是所有定制化Maker中产品收益能力最强的。

15台采煤机平均计算功率约747m，其中林芝凤凰计算功率最高，达到2600m，远高于市场上其他采煤机。如果按0.34元/千瓦时的价格计算，这15台矿机的日均净收入约为418元，其中林芝凤凰的日均净收入为1477元，也远高于市场上其他矿机。