BTC、ETH 礦業去年產出 76 億美元！8 家礦池營收破千萬

2020 年，「礦圈」經歷了不少大事件。 

首先是比特幣完成第三次減產，隨著減產前後幣價表現從平穩變為暴漲，比特幣礦業也轉危為機，全年營收與 2019 年基本持平，平穩過度。另外還有 BCH、BSV、BTG、ETC、DASH、ZEC、XZC（現更名為 FIRO）等其他十餘種代幣也在 2020 年順利完成減產。

其次，隨著 2020 年以太坊生態的全面爆發，以及 ETH 資產溢價的持續累積，以太坊礦業也步入了快速發展期，與比特幣礦業共同構成了礦業的兩大主力市場。

除此之外，續知名礦機生產商繼嘉楠耘智之後，億邦國際成功登陸那斯達克，大陸礦機廠商持續「試水」傳統資本市場。

PAData 將通過對行業基本面、區塊鏈網絡基本面和市場主要參與者營收表現的數據分析全面回顧 2020 年礦業，還原礦圈的真實面貌。

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數據回顧：

• BTC 礦業全年最高預估能耗約為 77.78 TWh，與智利一國能耗相當；ETH 礦業全年最高預估能耗約為 14.64 TWh，相當於突尼斯一國的能耗規模。
• BTC 礦業的總產出規模約為 50.12 億美元，ETH 礦業的總產出規模則大約為 26.90 億美元。
• 比特幣網絡的挖礦難度全年共調整了28次，其中上調難度17次最高單次上調幅度約14.95% ；以太坊全年挖礦難度上調52.20% ，與2019年全年上調5.32%相比，今年ETH的挖礦難度有了大幅的提高。
• 2020年比特幣和以太坊全網算力增長幅度都小於各自幣價增長幅度，礦工可能獲得超額利潤。
• 2020年F2Pool是 BTC 算力份額最高的礦池，年均算力份額約為17.53% ，其次Poolin 、BTC.com和AntPool的年均算力份額也超過了10% ；ETH礦池的算力份額則相對穩定，算力集中程度更高。SparkPool 、Ethermine和F2Pool三大礦池的年均算力份額綜合達到了75.51% 。
• BTC 礦池中，預估服務手續費收入超過 1000 萬美元的共有 6 家礦池，其中F2Pool和Poolin的服務手續費收入超過了2000萬美元；ETH 礦池中，預估服務手續費收入超過 1000 萬美元只有 SparkPool 和 Ethermine 。
• 2020年定制機的快速發展是 ETH 礦業逐漸成熟的一個標誌，也是未來ETH礦業的一個發展方向。在定制機中，芯動、熊貓和狼神是較為主流的品牌，其中芯動推出了5款定制礦機，熊貓和狼神分別推出了3款定制礦機，三者合計佔定制機市場的47.83% 。

兩大礦業市場總規模約 76 億美元，手續費佔比持續提高

行業規模是行業基本面的重要構成因素，能耗是反應行業實際規模的一個指標。根據 Digiconomist 預估的能耗規模來看，BTC 礦業全年能耗規模基本穩定，年增長約為 6.37%。全年最高預估能耗約為 77.78 TWh，與智利一國相當，最低預估能耗約為 56.58 TWh，且預估能耗在 BTC 第三次減產後有一段短暫的下跌期，一直到 6 月初才逐步恢復。

受益於 DeFi 的爆發式增長，ETH 礦業規模在 2020 年有了很大的增長。 ETH 礦業的預估能耗從年初的 8.11TWh 增長至年末的 14.64TWh，年漲幅約為 80.52%，全年漲勢顯著。年內最高預估能耗約為 14.64 TWh，約是 BTC 礦業最高預估能耗的 1/5，相當於突尼斯一國的能耗規模。

能耗規模的年度變化與兩大礦業的產出規模變化基本一致。根據 PAData 早前的全景回顧，2020 年 BTC 礦業的總產出規模約為 50.12 億美元，較 2019 年「縮水」3.78%，基本持平，而 ETH 礦業的總產出規模則大約為 26.90 億美元，較 2019 年大幅上漲。

值得注意的是，2020 年 8 月和 9 月，隨著 DeFi 流動性挖礦刺激用戶日益增長和交易量日益增長，ETH 礦業的月產出規模一度高於 BTC 礦業，尤其是 9 月，ETH 礦業的月產出總額約為 4.89 億美元，比同期 BTC 礦業的產出總額多 1.62 億美元，相當於高出了 48.98%。ETH 礦業月產出規模的峰值是未來 ETH 礦業的規模潛力的一個「剪影」。

BTC 和 ETH 兩大礦業的產出構成均包含了區塊獎勵和交易手續費兩大部分，從兩部分所佔的比重來看，BTC 礦業相對更依賴區塊獎勵，ETH 礦業的手續費相對有更高佔比。

根據統計，2020 年 BTC 礦業的手續費總額約為 3.26 億美元，較 2019 年增長約 108.97% ，且全年手續費分佈以第三次減產為分界線，呈現較大差異。第三次減產後（含減產當日）的日均交易手續費約為 124.45 萬美元，相當於較減產前翻了約 4.75 倍。受此影響，比特幣鏈上交易手續費佔挖礦收入的比重也從去年的平均 2.8% 擴大至今年的平均 6.69%，增長近 4 個百分點。

相比之下，2020 年 ETH 礦業的手續費總額約為 6.31 億美元，且全年增長態勢顯著，尤其是三季度，火爆的 DeFi 流動性挖礦致使以太坊網絡變得擁擠，手續費快速上漲，手續費佔礦工收入的比重也從季度初的 17.34% 提高至季度末的 30.05%。受此影響，全年 ETH 礦業手續費收入佔總收入的平均比重也達到了 16.06%，較同期比特幣的手續費佔比高出近 10 個百分點。

可以預計，如果 2021 年比特幣網絡的基本情況與 2020 年類似，即全網算力持續溫和上漲，但交易次數和區塊產量基本穩定的話，那麼手續費收入還將成為改善礦業邊際利潤的主要途徑，手續費佔收入的比重或將繼續提高。另一方面，2021 年以太坊礦業的手續費收入比重是否提高則將主要取決於 Layer2 擴容方案的進展，如果主流 DeFi 應用遷移至 Layer2 網絡的話可能對平穩，甚至降低手續費有積極影響。

挖礦難度持續上調，超額收益仍然存在

從網絡狀態來看，比特幣網絡的挖礦難度全年共調整了 28 次，其中僅 9 次下調了難度，其餘 17 次均上調了難度，其中 6 月 16 日上調幅度最大，單次上調了約 14.95%，另外還有 4 次難度上調幅度超過 8%。全年累計上調難度約 43.79%，相比 2019 年累計上調 97.67% 而言，今年難度調整相對更溫和。

以太坊全年挖礦難度的調整幅度則較比特幣同期略高，挖礦難度從年初的 2456 T 上漲至年末的 3728 T，全年上調了約 52.20%，與 2019 年全年上調 5.32% 相比，今年 ETH 的挖礦難度有了大幅的提高。

挖礦難度的變化與算力的變化密不可分。在礦業周期中，幣價上漲——算力上升——難度上調已經構成了一個因果連鎖反應。BTC 挖礦難度溫和上漲是其全網算力溫和上漲的體現。根據統計，2020 年比特幣全網算力從年初的 112.93 EH/s 上漲至年末的 153.48 EH/s，全年漲幅約為 35.91%，較 2019 年全網算力上漲 143.59% 大幅回落。與 2020 年 BTC 上漲 304.74% 相比，溫和的算力漲幅使礦業在理論上有機會獲得超額利潤。

另一方面，ETH 挖礦難度大幅上漲同樣也是全網算力大幅提高的體現。根據統計，2020 年以太坊全網算力從年初的 141.55 TH/s 上漲至年末的 281.37 TH/s，全年漲幅約為 98.78%。與 2019 年下跌 10.54% 相比，2020 年以太坊全網算力大幅上漲，礦業基本面有了很大的改善。

受到以太坊生態應用的利好刺激，ETH 全年上漲了 468.64%，遠超全網算力漲幅，這使得理論上 ETH 礦業比 BTC 礦業更可能在 2020 年獲得超額利潤。

F2Pool 和 SparkPool 分別主導兩大礦業，8 家礦池預估年收入過千萬

礦池是礦業的主要參與者，也是礦業成熟的標誌之一。從全年平均算力份額來看，2020 年 F2Pool 是算力份額最高的礦池，年均算力份額約為 17.53%，其次是 Poolin 和 BTC.com，年均算力份額約為 14.81% 和 12.30% ，另外，AntPool 的年均算力份額也超過了 10%，約為 10.97%。

如果以更小的時間週期來觀察主要礦池的算力份額變化的話，可以發現，BTC 大礦池之間的競爭仍然非常激烈。今年以來，除了 F2Pool 基本穩定持有最高算力份額以外，其他礦池的算力份額排位都在不斷變化。比如算力份額排在第二至四之間的 Poolin、BTC.com 和 AntPool，其排位市場發生交替，而算力份額排名靠後的礦池之間的份額之爭則更為激烈。

但與交易所類似的一點在於，BTC 大礦池的規模效應已經凸顯，這些相對較小的礦池已經很難與大礦池一爭高下了，即使是在今年 5 月以超過 5% 的算力份額「空降」市場第 5 位的路邊礦池也未能延續強勁的發展勢頭更進一步佔領份額。

2020 年礦池領域另一大值得關注的消息是交易所礦池「顯露頭角」，Huobi.pool、OKExPool、Binance Pool 三大所紛紛設立 BTC 礦池，截至年末，三大所的算力份額分別約為 9.39%、3.57% 和 11.48%。從趨勢來看，Huobi.pool 和 Binance Pool 的算力份額呈持續增長態勢，尤其是 Binance Pool，在 BTC 行情最好的四季度，其算力份額顯著增長了 4 個百分點以上，市場排位上升了 4 個名次。

ETH 礦池的算力份額則相對穩定，算力集中程度更高。SparkPool、Ethermine 和 F2Pool 三大礦池的年均算力份額綜合達到了 75.51% ，其中 SparkPool 的年均算力份額就佔據了 32.69%。從每月的算力份額變化來看，除了 F2Pool 在 6 月時突然佔據了全網 73.47% 的算力份額以外，其他時間內 SparkPool 都穩居 ETH 礦池的頭把交椅。

從各大 BTC 礦池的區塊產量和算力份額相關性來看，2020 年 Binance Pool 是「節奏感」最好的一個礦池，全年算力大小與區塊鏈產量高低之間成高度正相關，皮爾森係數超過了 0.9。其他「節奏感」比較好的礦池還包括 Huobi.pool 和 ViaBTC，兩家礦池的算力和產量呈弱正相關關係，皮爾森係數大約在 0.6 以上。這些礦池的一個共同之處在於，第四季度，當 BTC 價格開始快速攀升時，其算力份額也在增長。

相反，Poolin 和 SlushPool 兩家礦池的算力和區塊鏈產量則呈負相關，皮爾森係數分別達到了約-0.81 和-0.63，其共同特徵表現為，第四季度，當 BTC 價格開始快速攀升時，其算力份額有所降低，區塊產量下降。

其他大礦池，比如 AntPool、BTC.com、F2Pool 的表現都比較穩定，算力與區塊產量基本不構成統計相關。

在以太坊礦池中，Spider Pool 是唯一一個算力與區塊產量高度正相關的礦池，皮爾森係數大約為 0.77，這意味著 Spider Pool 的算力份額增長時恰逢 ETH 幣價也在增長。相反，UUPool 和 BWPool 的算力與區塊產量則呈高度負相關，皮爾森係數在-0.7 左右。

與 BTC 礦池一樣，ETH 大礦池，比如 SparkPool、Ethermine 和 F2Pool，其算力與區塊產量也不構成統計相關，全年區塊產量比較穩定。

理論上，礦池的算力與收入直接相關，算力越高，出塊量越大，收入也就越高。另一方面，收入與幣價也相關，但由於分配幣本位收入後，礦池不一定轉化為法幣本位的收入，所以幣價對礦池收入的影響存在很大的隨機性。為了統一觀察礦池的收入，本文將按照當日幣價對挖礦收入進行預估。

根據統計，BTC 礦池中算力份額最高的 F2Pool、Poolin、BTC.com 和 AntPool 預估年產出總額也最高，2020 年分別預計挖礦產出都超過 5 億美元，其中最高的 F2Pool 預計產出 8.88 億美元。如果按照 3% 的服務手續費來預估，服務手續費收入超過 1000 萬美元的共有 6 家礦池，其中 F2Pool 和 Poolin 的服務手續費收入超過了 2000 萬美元。

與 2019 年相比，在相同手續費率下，不同礦池因算力份額的變化，收入也隨之變化。比如，2019 年 BTC.com 年均算力份額最高，收入也最高，大約為 2622 萬美元，2020 年 F2Pool 年均算力份額最高，收入大約為 2664 萬美元。但從整體上看，BTC 礦業的收入較為穩定，根據統計，擁有全網 1% 的算力，2019 年預計獲得的服務手續費約為 154 萬美元，2020 年預計可獲得的服務手續費約為 149 萬美元，這與 BTC 礦業於近兩年保持總產出規模相近有一定的關係。

為了對 ETH 礦池的年產出總額進行估算，PAData 將礦池的算力份額等同為其在 ETH 礦業總產出總額中的份額，進而估算各個礦池全年總產出，但是，這裡的年產出總額不考慮叔塊和空塊獎勵，因此實際產出總額可能高於預估值。

根據統計，Spark Pool、Ethermine 和 F2Pool 三大算力份額最高的礦池同樣是產出收入最高的礦池，預計年產出分別達到約 7.72 億美元、5.82 億美元和 2.57 億美元。值得關注的是，ETH 頭部礦池 Spark Pool 的年產出總額已經與 BTC 頭部礦池的年產出總額相當了。另外，Spider Pool 和 Nano Pool 的預計年產出總額也超過了 1000 萬美元。如果按照 2% 的服務手續費率預估礦池的挖礦服務費收入，僅 Spark Pool 和 Ethermine 的預估服務手續費超過 1000 萬美元。

比特大陸仍主導 BTC 礦機，以太坊品牌定制機市場興起

除了礦池，礦機生廠商也是礦業的重要參與者，而且相比於礦池，礦機生廠商處於行業更上游的位置。根據 F2Pool 對礦機市場的監測，截至 2021 年 1 月末，目前市場上共有 101 款 BTC 礦機。按照品牌分類，比特大陸、比特微和嘉楠耘智是生產礦機最多的三家廠商，其中，比特大陸共生產了 25 款 BTC 礦機，比特微和嘉楠耘智分別生產了 19 款和 17 款 BTC 礦機。傳統礦機三巨頭之一的億邦國際只生產了 10 款礦機，與芯動生產的礦機數量相當。

目前市面上盈利表現最好的 15 款礦機中，比特大陸和比特微各有 4 款，嘉楠耘智和犀鳥各有 2 款。15 款礦機的平均算力達到了 89 T，按照 0.34 元/度的價錢計算成本的話，這些礦機的平均日淨收益約為 94.33 元。日淨收益超過 100 元的有 4 款礦機，分別是神馬 M30S++、螞蟻 S19 Pro、神馬 M30S+和螞蟻 S19，其中收益最高的神馬 M30S++達到了 124.5 元。

ETH 礦機可以分為拼裝機和定制機，2020 年定制機的快速發展是 ETH 礦業逐漸成熟的一個標誌，也是未來 ETH 礦業的一個發展方向。根據 F2Pool 的統計，截至 2021 年 1 月末，市場上共有 60 款 ETH 礦機，其中拼裝機共有 35 款，佔比 58.33%，定制約為 25 款，佔比約為 41.67%。

在拼裝機中，RX 顯卡的礦機有 13 款，GTX 顯卡的礦機有 10 款，兩者合計佔拼裝機總量的 65.71%。在定制機中，芯動、熊貓和狼神是較為主流的品牌，其中芯動有推出了 5 款定制礦機，熊貓和狼神分別推出了 3 款定制礦機，三者合計佔定制機市場的 47.83%。

從 ETH 礦機的營收表現來看，日淨收益最高的 15 款礦機中，拼裝機共有 8 款，定制機共有 7 款。在定制機中，芯動共有 4 款收益表現較好，是所有定製廠商中產品營收能力最強的。

15 款礦機的平均算力約為 747 M ，其中算力最高的是 Linzhi Phoenix 鳳，算力達到了 2600M，遠高於市面上其他 ETH 礦機。如果按照 0.34 元/度的價錢計算成本的話，這 15 款礦機的平均日淨收益約為 418 元，其中 Linzhi Phoenix鳳的日淨收益達到了 1477 元，同樣遠高於市面上其他礦機。