Relatório de Mineração CoinShares: A redução para metade e o seu impacto na taxa de hash e nas estruturas de custo dos mineiros

IntermediárioJan 25, 2024
Este artigo é uma análise detalhada da indústria de cripto mining e da redução do BTC para metade.
Relatório de Mineração CoinShares: A redução para metade e o seu impacto na taxa de hash e nas estruturas de custo dos mineiros

Sumário Executivo

  • Preocupações de crescimento e sustentabilidade: A rede de mineração Bitcoin cresceu 90% em 2023, levantando questões sobre a sua sustentabilidade ambiental e rentabilidade, particularmente a eficiência e o custo energético da rede.
  • Dinâmica de Mineração e Tendências de Hashrate: O mecanismo de ajuste de “dificuldade” da mineração de Bitcoin garante a inelasticidade da oferta. Após a redução para metade, os mineiros de custo mais elevado podem ter dificuldades devido à diminuição do rendimento imediato. Este documento avalia o custo médio de produção por Bitcoin após a redução para metade, com os resultados a mostrar um custo médio de 37,856 dólares.
  • Melhorias de eficiência na rede de mineração: Apesar da crescente procura de energia da rede, houve melhorias significativas na eficiência. A utilização de dados nonce ajudou a analisar a eficiência de diferentes modelos de mineração. Atualmente, a eficiência média da rede é de 34W/T, com as projeções a mostrar uma queda potencial para 10W/T em meados de 2026.
  • Mineração de Bitcoin e Impacto Ambiental: A mineração de Bitcoin utiliza frequentemente energia encalhado, normalmente em locais remotos. Aproximadamente 53% da energia de mineração Bitcoin é agora de origem sustentável, de acordo com Daniel Batten. A mineração de Bitcoin pode reduzir significativamente as emissões causadas pela queima de gás, uma grande preocupação ambiental.
  • Análise Financeira dos Mineiros Pós-Metade: O custo de produção e as estruturas de rentabilidade dos mineiros mudarão após a redução para metade de 2024. A nossa análise concentra-se nas estruturas de custos variáveis dos mineiros listados e nas suas vulnerabilidades à redução para metade.
  • Conclusão e Posicionamento do Mineiro: A maioria dos mineiros enfrentará desafios decorrentes dos elevados custos do SG & A, exigindo reduções de custos para se manterem rentáveis. Espera-se que apenas um punhado de mineiros opere de forma lucrativa se os preços da Bitcoin permanecerem acima dos $40,000.

O crescimento da rede de mineração Bitcoin

A rede mineira Bitcoin experimentou um crescimento meteórico, com um aumento no hashrate de 104% em 2023. Esta rápida expansão levanta preocupações relativamente à sua sustentabilidade, tanto do ponto de vista ambiental como em termos de rentabilidade da rede mineira. Neste documento, pretendemos abordar estas duas questões importantes. Os nossos resultados finais do custo médio de produção por Bitcoin, após redução para metade para cada minerador, estão listados abaixo, destacando o custo médio de produção é de 37.856 dólares.

Enquanto a mineração de Bitcoin partilha alguns paralelos com a mineração tradicional, nessa energia é gasta para produzir um ativo de valor, as semelhanças param por aí. O mecanismo único de auto-regulação conhecido como ajuste de “dificuldade” na mineração de Bitcoin garante que o fornecimento permaneça estritamente inelástico. Num certo ponto do ciclo da mineração de bitcoins, os mineiros na extremidade superior da curva de custo começarão a sofrer, e o hashrate começará a diminuir à medida que os aumentos de preços não são suficientes para compensar a dificuldade crescente na mineração.

Independentemente de existirem 2 ou 2 milhões de mineiros, a quantidade de novas Bitcoins criadas permanece constante até ao próximo evento de redução para metade programado. Se o hashpower coletivo da rede aumentar significativamente, a dificuldade de mineração ajustar-se-á para cima para manter as taxas de produção no alvo, consequentemente empurrando os mineiros de custo mais elevado para fora do mercado. A nossa análise centra-se nas diferentes estruturas de custos dos mineiros listados e nos mais vulneráveis aos impactos da redução para metade em abril de 2024.

Para prever a direção futura do hashrate, o nosso melhor método é analisar padrões históricos. Um raciocínio qualitativo sugere que o crescimento será parcialmente impulsionado pelo preço do Bitcoin: uma perspetiva de crescimento positiva poderia encorajar os mineiros a aumentar o hashrate, percejando-o como lucrativo. No entanto, isso depende de suposições sobre preços futuros.

Uma revisão dos dados históricos indica que a atividade mineira aumentou entre os eventos de redução para metade. No entanto, devido ao seu crescimento exponencial, identificar um ciclo claro é um desafio — fizemos algum trabalho sobre isso aqui. Como o hashrate tende a ser um valor volátil, usar o desvio da tendência nos dados históricos produz resultados mais precisos do que métodos puramente qualitativos. Uma questão-chave, no entanto, é que a maioria das linhas de tendência incorpora informações futuras, o que significa que a linha de tendência que vemos hoje teria aparecido de forma diferente no passado. Portanto, o método mais fiável é calcular uma linha de tendência baseada em dados fora da amostra, que não são influenciados por desenvolvimentos futuros.

Os dados revelam um padrão intrigantemente regular que ocorre entre os ciclos de redução para metade, indicando que os picos atuais no hashrate não são incomuns do ponto de vista histórico para este ponto do ciclo. Esta tendência é mais claramente ilustrada no gráfico abaixo, que mostra distintamente a natureza cíclica destas mudanças.

Desde a primeira redução da Bitcoin para metade em 2012, seguida pelas subseqüentes reduções em 2016 e 2020, surgiu um padrão em que o hashrate normalmente cai cerca de 9% abaixo da linha de tendência pós-redução para metade, uma situação que geralmente dura cerca de seis meses. O ano de 2020 foi algo excepcional, uma vez que este período prolongou-se consideravelmente devido à proibição da China à mineração, levando a uma queda de 42% abaixo da linha de tendência. No entanto, o padrão geralmente envolve um declínio inicial no hashrate, seguido por uma recuperação a meio do ciclo, e depois um aumento na atividade aproximadamente um ano antes da próxima redução para metade.

Este ciclo é lógico: Para se manterem competitivos em antecipação à redução para metade, os mineiros aumentam as suas despesas de capital, conduzindo o hashrate significativamente acima da tendência. Os mineiros ganham menos rendimentos imediatos depois de uma redução para metade, impactando os seus ciclos de despesas de capital. O ciclo atual não é diferente. Notavelmente, o pico no crescimento do hashrate ocorre frequentemente cerca de quatro meses antes da redução para metade, provavelmente devido a uma “corrida do Bitcoin” que leva a um aumento na dificuldade de mineração, que por sua vez empurra para fora os mineiros e plataformas de mineração com custos de produção mais elevados. A atual dificuldade de mineração está em máximos históricos e alinha com picos “relativos” observados em ciclos anteriores.

O que é que o futuro reserva para o hashrate da Bitcoin? Usando tendências históricas como guia, podemos esperar que o hashrate se normalize de volta à linha de tendência em cerca de 450EH/s (exahash por segundo) até a redução para metade de abril de 2024. Poderia potencialmente diminuir ainda mais para 410EH/s seis meses depois. Depois disso, a linha de tendência prevê um aumento acentuado do hashrate para aproximadamente 550EH/s até ao final de 2024.

Esta redução para metade provavelmente expulsará aqueles ao longo da extremidade superior da curva de custos, deixando aqueles que restam que têm ampla liquidez com uma grande oportunidade de adquirir hardware com desconto. Este cenário depende muito se o preço sobe acima do custo médio de produção para cada minerador e provavelmente exigiria uma queda significativa no preço ou uma grande queda nas taxas de transação, como um declínio no uso ordinal.

A melhoria da eficiência da rede mineira

A gama de equipamentos de mineração atualmente utilizados para Bitcoin é diversa, abrangendo uma gama de níveis de consumo de energia, hashpower e eficiências resultantes. Historicamente, esta diversidade tornou difícil determinar a eficiência global da frota mineira. Karim Helmy da CoinMetrics conduziu algumas pesquisas notáveis usando dados nonce para impressão digital de hardware. Para evitar mergulhar demasiado profundamente nos aspectos técnicos, verificou-se que cada modelo de minerador deixa um “rasto de vapor” distinto na cadeia de blocos da Bitcoin. Esta assinatura única pode então ser analisada para verificar a distribuição de diferentes modelos de mineração dentro da rede.

Uma vez que a eficiência de cada modelo de mineração é conhecida em termos de W/T (watts por terahash), é possível calcular a eficiência geral de toda a frota de mineração de Bitcoin. Dada a progressão bastante linear deste caminho, também podem ser projectadas tendências futuras. Atualmente, a rede possui uma eficiência média ponderada de 34W/T. Só este ano, houve uma melhoria de 8% na eficiência e, nos últimos três anos, a eficiência foi reforçada em 28%. Com base nestas tendências, projecta-se que, em meados de 2026, o nível de eficiência poderá atingir tão baixo como 10W/T à medida que o design do chip melhora continuamente e o hardware de mineração mais eficiente é colocado online.

A mineração de Bitcoin persegue consistentemente as fontes de energia mais acessíveis, o que frequentemente leva à utilização de energia retida — energia que não pode ser facilmente vendida à rede elétrica existente. Muitas vezes, isso envolve projetos de energia renovável situados em locais remotos. Como resultado, há uma tendência crescente de operações de mineração de Bitcoin usando eletricidade de fontes sustentáveis. De acordo com estimativas de Daniel Batten, aproximadamente 53% da energia usada para minerar Bitcoin é agora proveniente de forma sustentável. Esta proporção ultrapassou a do setor financeiro, onde, como observa Daniel Batten, estima-se que apenas cerca de 40% do consumo de energia venha de fontes sustentáveis.

Embora o hashrate tenha aumentado significativamente recentemente, a eficiência da rede, em contraste gritante, continua a cair (ou seja, melhorar).

O novo nível de detalhe dos dados do CoinMetrics nonce significa que podemos estimar os custos anuais de energia, que estão notavelmente próximos das estimativas feitas pela Universidade de Cambridge.

Os dados sublinham que, embora tenham havido melhorias significativas na eficiência, a procura de energia da rede atingiu um máximo histórico de 115 terawatt-hora (TWh) numa base anual, marcando um aumento de 44% este ano. No entanto, este aumento é relativamente modesto em comparação com o crescimento do hashrate, graças às melhorias de eficiência em curso.

A investigação de Daniel Batten sobre a intensidade das emissões da indústria mineira revela uma diminuição notável das emissões, embora algumas das fontes de dados utilizadas sejam difíceis de rastrear. Desde 2021, as emissões caíram de quase 600 gramas de CO2 por kWh para apenas 299 gramas de CO2 por kWh. Esta redução é provavelmente atribuída ao aumento substancial da utilização de energia de origem sustentável, que cresceu de 33% em 2021 para 52% hoje. Isso é espelhado até certo ponto pelo mix de combustível da rede ERCOT (Texas), onde ocorre uma proporção significativa da mineração de Bitcoin, vendo a energia renovável crescer de 20% da energia total produzida em 2017, para 31% em 2023, de acordo com dados do IEFA.

Bitcoin pode contribuir para uma redução das emissões de carbono

A queima de gás está a tornar-se um problema cada vez mais sério, como sublinhado num relatório recente da BBC. Este relatório chamou a atenção para o facto de que as atividades de perfuração de petróleo no Golfo, juntamente com a prática associada de queima de gás em excesso, estão a apresentar uma ameaça mais significativa para milhões de pessoas do que se entendia anteriormente. Embora a queima seja ambientalmente preferível à ventilação, uma vez que reduz as emissões equivalentes de CO2 em 92% de acordo com a Mesa Solutions, a sua utilização generalizada continua a ser uma preocupação. A imagem da SkyTruth mostra de forma marcante a extensão deste problema global, com pontos amarelos marcando vividamente áreas de atividade de queima.

O Banco Mundial estimou que em 2022 foram queimados aproximadamente 139 mil milhões de metros cúbicos de gás natural em todo o mundo. Esta quantidade é comparável ao consumo total combinado de gás da América Central e do Sul. Actualmente, a prática convencional de queima de metano resulta na emissão de 59 gramas de CO2 equivalente (CO2e) por 1000 Unidades Térmicas Britânicas (BTU), conforme dados da Mesa Solutions. Em contraste, utilizar um gerador de eletricidade de turbina moderno emitiria apenas 22 gramas de CO2e por 1000 BTU. Isso representa uma redução de 63% nas emissões, tornando-o três vezes menos poluente do que um carro movido a gasolina.

O principal desafio da queima reside no facto de envolver energia que não pode ser economicamente armazenada ou transportada e, portanto, é frequentemente queimada. Isto normalmente acontece em locais remotos onde a ligação a redes elétricas ou gasodutos não é prática. Acreditamos que a mineração de Bitcoin pode contribuir significativamente para reduzir as emissões causadas pela queima. Isto porque o hardware de mineração, juntamente com os geradores necessários, pode ser alojado em contentores e operado nestas áreas remotas, longe das redes elétricas estabelecidas.

Além disso, a queima resulta frequentemente numa maior incidência de deslizamento de metano. Este fenómeno acontece quando uma pequena porção de gás natural deixa de entrar em combustão completamente, escapando consequentemente para a atmosfera, uma situação especialmente prevalente em condições de vento. Em contraste, sabe-se que as turbinas têm uma das taxas mais baixas de deslizamento de metano, minimizando significativamente o risco de tais ocorrências.

Actualmente, a queima de gás contribui para aproximadamente 406 milhões de toneladas de emissões de CO2 por ano. No entanto, se todo o gás que está a ser queimado fosse usado para a mineração de Bitcoin, essas emissões poderiam ser potencialmente reduzidas para cerca de 152 milhões de toneladas de CO2. Como a queima global compreende atualmente 1,1% das emissões globais de CO2, a mineração de bitcoins pode reduzir as emissões globais de queima para apenas 0,41% das emissões globais.

A partir de agora, sabe-se que apenas cerca de 120 megawatts (MW) da capacidade de mineração de Bitcoin estão a aproveitar a energia do gás encalhado. Portanto, a mineração de Bitcoin tem um potencial significativo para diminuir significativamente as emissões globais, caso expanda o uso deste gás queimado desperdiçado.

O impacto da redução para metade nos mineradores de Bitcoin

Neste artigo de pesquisa, estimamos a média ponderada para o custo de produção e o custo de caixa, que se situaram em aproximadamente $16,800 e $25.000 por bitcoin, respectivamente, para o 3º trimestre de 2023. Após o evento de redução para metade, previsto para abril de 2024, esses custos deverão subir para $29.300 e $38.100 respectivamente. A Riot parece estar melhor posicionada para navegar nessas mudanças devido às suas estruturas de custos eficientes e pista longa. A nossa análise das demonstrações financeiras dos mineiros listados e privados pressupõe um preço de Bitcoin de 40 000 dólares, com a maior parte da dor que se aproxima para os mineiros provavelmente decorrente de custos inchados de vendas, gerais e despesas administrativas (SG & A).

Metodologia

A nossa abordagem à análise financeira para o 3º trimestre de 2023 envolveu a elaboração de uma demonstração de resultados consolidada ajustada. Esta normalização foi aplicada às operações de mineração de 14 mineiros, com 13 deles a serem entidades cotadas publicamente, representando 21% de toda a mineração de Bitcoin por hashpower, em dezembro de 2023, e ~ 28% pós-redução para metade com um hashrate de rede de 450 EH/s. Os nossos dados para o 3º trimestre de 2023 derivam principalmente de informações publicamente disponíveis encontradas nos registos da SEC, relatórios de produção do website ou estimativas, quando necessário.

A nossa metodologia compreende:

  • O custo das receitas representa o custo de auto-mineração das receitas, principalmente o custo da eletricidade.
  • SG & A elimina despesas não monetárias, tais como compensação baseada em ações, pagamentos únicos.
  • A Despesa com Juros considera apenas os juros da dívida, excluindo despesas de arrendamento ou outros custos financeiros.

Após o evento de redução para metade, o custo direto de produção e os progressos operacionais mudam drasticamente para $29.300 e $38.100. Esta alteração é uma função do subsídio de bloco reduzido para metade. A nossa metodologia para projetar receitas e despesas é a seguinte:

  • A quota de mercado do hashrate é determinada pelo hashrate projetado divulgado por cada empresa, expresso como uma percentagem dos nossos estimados 450 EH/s de rede na redução para metade, usando um declínio aproximado de 10% em relação a 500EH/s.
  • O custo de produção é calculado usando um método de baixo para cima de eficiência da frota, custo da eletricidade, kWh utilizado (tomando taxas fixas de utilização do 3º trimestre de 2023) e número de bitcoin extraído.
  • SG & A presume-se que as despesas permaneçam consistentes com o 3º trimestre de 2023, uma vez que não se espera que as despesas corporativas mudem significativamente devido à redução para metade.
  • A despesa com juros é determinada como a soma dos montantes de capital pendentes (amortizados sempre que possível) multiplicados pelas taxas de juro periódicas.
  • A nossa metodologia abrangente garante uma análise financeira normalizada e comparável para cenários pré e pós-redução da metade, guiando as nossas decisões operacionais de forma eficaz.

Poder de computação do mineiro

A cada dez minutos, em média, a rede Bitcoin produz um bloco de um minerador a calcular corretamente ('adivinhar') o hash (um número alfanumérico pseudo-aleatório de 64 dígitos) com o resto da rede a verificar a sua exatidão. Um minerador com mais hashrate (mais plataformas, levando a mais poder computacional) comanda uma percentagem maior do hashrate da rede e, portanto, tem uma chance maior de criar um bloco e ganhar o subsídio de bloco (atualmente 6.25 Bitcoin, mas cortará para metade em 3.125 Bitcoin por volta de abril de 2024, por causa do 'Metade') mais as taxas de transação. Os mineiros envolvem-se essencialmente numa corrida armamentista para comprar e ligar o maior número de máquinas possível.

Quanto mais plataformas um mineiro tiver para auto-mineração, maior será o centro de dados necessário numa base de megawatt. Esta grande despesa de capital é financiada por dinheiro, capital próprio ou dívida, das quais esta última pode prejudicar o custo total de produção dos mineiros devido a maiores despesas com juros e colocá-los em risco durante as descidas do bitcoin. Isto é claro no caso da Core Scientific que entrou no Capítulo 11 no final de 2022, ou Mawson, que não fez pagamentos sobre o seu Empréstimo Marshall, por exemplo, de acordo com os seus registos do 3º trimestre de 2023 (estes exemplos não são exaustivos).

Número de Bitcoin Produzido

O número de bitcoins produzidos é parte integrante da economia unitária e da estrutura de custos de cada minerador. Para que os mineiros atinjam a mesma produção de bitcoin antes da redução para metade, precisariam dobrar a sua quota de mercado, o que é incrivelmente desafiador dado o crescimento do hashrate da rede de ~ 53% do CAGR nos últimos três anos, ou o crescimento da quantidade de taxas cobradas por bloco teria de compensar totalmente a redução no subsídio do bloco causada pela redução para metade.

Custo da Eletricidade

A estrutura de custos dos mineiros de Bitcoin é uma função de duas entradas: energia e equipamento. Os mineiros públicos que rastreamos consomem uma média ponderada de 4,7 cêntimos por kwh de energia. Esta energia é comprada nos mercados grossistas, provavelmente no mercado à vista ou de futuros, ou negociada com fornecedores de energia através de contratos de compra de energia (PPA), que normalmente fornecem um preço fixo de energia, mas também envolvem geralmente cláusulas take-or-pay. No entanto, os mineiros têm mais controlo sobre a sua frota de máquinas e conseguem reduzir as suas contas de energia investindo em máquinas mais eficientes que consomem menos energia por cada hash.

Dos mineiros públicos que rastreamos, a eficiência em toda a frota também deverá diminuir de 29W/T para 26W/T na redução para metade. Um exemplo de como os mineiros podem atualizar a sua frota para melhorar a sua eficiência (ou seja, reduzir o seu W/T) pode ser visto nas últimas ofertas de máquinas da CleanSpark e da Iris Energy, nas quais cada uma adquiriu 4.4Eh/s e 1.4EH/s, respectivamente, das mineradoras Bitmain Antminer S21, com rácios de eficiência de 17,5W/T, a um preço de cerca de US$14/TH (US$ por ter. ahash).

A matriz abaixo demonstra que os S21 superam todos os outros tipos de equipamento em todos os cenários de eletricidade e hashprice, apesar de os T21 serem um modelo mais novo, devido ao maior hashrate (afetando a receita) e menor consumo de energia (afetando despesas).

O gráfico abaixo demonstra as mudanças na eficiência da frota pré e depois da redução para metade. Repare que, enquanto a maioria dos mineiros está a melhorar a eficiência da sua frota (W/T), a sua estrutura de custos diretos não está a melhorar. Isto porque, como mencionado anteriormente, os mineiros terão de aumentar o seu consumo de energia e a energia consumida para extrair a mesma quantidade de bitcoin. Pré e depois da redução para metade, os custos da eletricidade por bitcoin ocuparam cerca de 68% e 71% numa média ponderada, respectivamente, da estrutura do custo em dinheiro, com o ligeiro aumento a ser atribuído principalmente à escala e aos preços da energia ligeiramente mais elevados.

Pista de mineiros

Definimos pista como quantos dias os mineiros podem sobreviver pagando as suas despesas operacionais em dinheiro usando as suas reservas de dinheiro e bitcoin. Não existe uma estratégia padrão de gestão de tesouraria em todo o setor. Alguns acumulam o máximo possível da sua produção, também conhecido como 'HODL', enquanto outros não e optam por vender o seu bitcoin à medida que são produzidos. Os mineiros bem capitalizados com saldos de bitcoin maiores provavelmente terão um prémio de capital mais elevado num mercado em alta, como a Riot. No entanto, combinando pista baixa com alto custo de caixa por bitcoin, expõe os mineiros como a Stronghold aos perigos de um preço baixo da bitcoin.

Custo de Produção em dinheiro

Acreditamos que a Riot, a Marathon, a Bitfarms e o Cleanspark estão melhor posicionadas para a metade. Um dos principais problemas que os mineiros têm são os grandes custos do SG & A. Para que os mineiros se equilibrem, a redução para metade provavelmente os forçará a cortar os custos do SG & A, caso contrário poderão continuar a funcionar com prejuízo operacional e ter de recorrer à liquidação dos seus saldos HODL e outros ativos circulantes.

NB: Números Iris Energy e Cormint com base nos registos do segundo trimestre de 2023, reuniões de gestão e relatórios mensais de produção

Conclusão

A nossa análise sugere que a Riot parece estar a melhor posicionada para navegar pelas complexidades do evento de redução para metade, principalmente devido à sua longa pista, baixo custo de dívida e eletricidade e SG & A. A maioria dos que os mineiros sofrerão provavelmente decorrem de despesas pesadas do SG & A que provavelmente terão de ser cortadas para se manterem rentáveis.

No geral, a menos que o preço do bitcoin permaneça acima de $40.000, acreditamos que apenas Bitfarms, Iris, CleanSpark, TeraGulf e Cormint continuarão a operar de forma lucrativa. Todos os outros mineiros provavelmente irão comer na sua pista, eventualmente forçando uma maior diluição dos preços das ações, uma vez que provavelmente aumentam o capital ou convertem dívida.

NB: Iris Energy com base nos registos do segundo trimestre, Cormint com base nos números do segundo trimestre

Errata: A estimativa de crescimento do hashpower da Marathon e os custos de caixa associados por Bitcoin foram subestimados — corrigidos para refletir 33 EH, reduzindo o custo em dinheiro por bitcoin para US$43,370.

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Relatório de Mineração CoinShares: A redução para metade e o seu impacto na taxa de hash e nas estruturas de custo dos mineiros

IntermediárioJan 25, 2024
Este artigo é uma análise detalhada da indústria de cripto mining e da redução do BTC para metade.
Relatório de Mineração CoinShares: A redução para metade e o seu impacto na taxa de hash e nas estruturas de custo dos mineiros

Sumário Executivo

  • Preocupações de crescimento e sustentabilidade: A rede de mineração Bitcoin cresceu 90% em 2023, levantando questões sobre a sua sustentabilidade ambiental e rentabilidade, particularmente a eficiência e o custo energético da rede.
  • Dinâmica de Mineração e Tendências de Hashrate: O mecanismo de ajuste de “dificuldade” da mineração de Bitcoin garante a inelasticidade da oferta. Após a redução para metade, os mineiros de custo mais elevado podem ter dificuldades devido à diminuição do rendimento imediato. Este documento avalia o custo médio de produção por Bitcoin após a redução para metade, com os resultados a mostrar um custo médio de 37,856 dólares.
  • Melhorias de eficiência na rede de mineração: Apesar da crescente procura de energia da rede, houve melhorias significativas na eficiência. A utilização de dados nonce ajudou a analisar a eficiência de diferentes modelos de mineração. Atualmente, a eficiência média da rede é de 34W/T, com as projeções a mostrar uma queda potencial para 10W/T em meados de 2026.
  • Mineração de Bitcoin e Impacto Ambiental: A mineração de Bitcoin utiliza frequentemente energia encalhado, normalmente em locais remotos. Aproximadamente 53% da energia de mineração Bitcoin é agora de origem sustentável, de acordo com Daniel Batten. A mineração de Bitcoin pode reduzir significativamente as emissões causadas pela queima de gás, uma grande preocupação ambiental.
  • Análise Financeira dos Mineiros Pós-Metade: O custo de produção e as estruturas de rentabilidade dos mineiros mudarão após a redução para metade de 2024. A nossa análise concentra-se nas estruturas de custos variáveis dos mineiros listados e nas suas vulnerabilidades à redução para metade.
  • Conclusão e Posicionamento do Mineiro: A maioria dos mineiros enfrentará desafios decorrentes dos elevados custos do SG & A, exigindo reduções de custos para se manterem rentáveis. Espera-se que apenas um punhado de mineiros opere de forma lucrativa se os preços da Bitcoin permanecerem acima dos $40,000.

O crescimento da rede de mineração Bitcoin

A rede mineira Bitcoin experimentou um crescimento meteórico, com um aumento no hashrate de 104% em 2023. Esta rápida expansão levanta preocupações relativamente à sua sustentabilidade, tanto do ponto de vista ambiental como em termos de rentabilidade da rede mineira. Neste documento, pretendemos abordar estas duas questões importantes. Os nossos resultados finais do custo médio de produção por Bitcoin, após redução para metade para cada minerador, estão listados abaixo, destacando o custo médio de produção é de 37.856 dólares.

Enquanto a mineração de Bitcoin partilha alguns paralelos com a mineração tradicional, nessa energia é gasta para produzir um ativo de valor, as semelhanças param por aí. O mecanismo único de auto-regulação conhecido como ajuste de “dificuldade” na mineração de Bitcoin garante que o fornecimento permaneça estritamente inelástico. Num certo ponto do ciclo da mineração de bitcoins, os mineiros na extremidade superior da curva de custo começarão a sofrer, e o hashrate começará a diminuir à medida que os aumentos de preços não são suficientes para compensar a dificuldade crescente na mineração.

Independentemente de existirem 2 ou 2 milhões de mineiros, a quantidade de novas Bitcoins criadas permanece constante até ao próximo evento de redução para metade programado. Se o hashpower coletivo da rede aumentar significativamente, a dificuldade de mineração ajustar-se-á para cima para manter as taxas de produção no alvo, consequentemente empurrando os mineiros de custo mais elevado para fora do mercado. A nossa análise centra-se nas diferentes estruturas de custos dos mineiros listados e nos mais vulneráveis aos impactos da redução para metade em abril de 2024.

Para prever a direção futura do hashrate, o nosso melhor método é analisar padrões históricos. Um raciocínio qualitativo sugere que o crescimento será parcialmente impulsionado pelo preço do Bitcoin: uma perspetiva de crescimento positiva poderia encorajar os mineiros a aumentar o hashrate, percejando-o como lucrativo. No entanto, isso depende de suposições sobre preços futuros.

Uma revisão dos dados históricos indica que a atividade mineira aumentou entre os eventos de redução para metade. No entanto, devido ao seu crescimento exponencial, identificar um ciclo claro é um desafio — fizemos algum trabalho sobre isso aqui. Como o hashrate tende a ser um valor volátil, usar o desvio da tendência nos dados históricos produz resultados mais precisos do que métodos puramente qualitativos. Uma questão-chave, no entanto, é que a maioria das linhas de tendência incorpora informações futuras, o que significa que a linha de tendência que vemos hoje teria aparecido de forma diferente no passado. Portanto, o método mais fiável é calcular uma linha de tendência baseada em dados fora da amostra, que não são influenciados por desenvolvimentos futuros.

Os dados revelam um padrão intrigantemente regular que ocorre entre os ciclos de redução para metade, indicando que os picos atuais no hashrate não são incomuns do ponto de vista histórico para este ponto do ciclo. Esta tendência é mais claramente ilustrada no gráfico abaixo, que mostra distintamente a natureza cíclica destas mudanças.

Desde a primeira redução da Bitcoin para metade em 2012, seguida pelas subseqüentes reduções em 2016 e 2020, surgiu um padrão em que o hashrate normalmente cai cerca de 9% abaixo da linha de tendência pós-redução para metade, uma situação que geralmente dura cerca de seis meses. O ano de 2020 foi algo excepcional, uma vez que este período prolongou-se consideravelmente devido à proibição da China à mineração, levando a uma queda de 42% abaixo da linha de tendência. No entanto, o padrão geralmente envolve um declínio inicial no hashrate, seguido por uma recuperação a meio do ciclo, e depois um aumento na atividade aproximadamente um ano antes da próxima redução para metade.

Este ciclo é lógico: Para se manterem competitivos em antecipação à redução para metade, os mineiros aumentam as suas despesas de capital, conduzindo o hashrate significativamente acima da tendência. Os mineiros ganham menos rendimentos imediatos depois de uma redução para metade, impactando os seus ciclos de despesas de capital. O ciclo atual não é diferente. Notavelmente, o pico no crescimento do hashrate ocorre frequentemente cerca de quatro meses antes da redução para metade, provavelmente devido a uma “corrida do Bitcoin” que leva a um aumento na dificuldade de mineração, que por sua vez empurra para fora os mineiros e plataformas de mineração com custos de produção mais elevados. A atual dificuldade de mineração está em máximos históricos e alinha com picos “relativos” observados em ciclos anteriores.

O que é que o futuro reserva para o hashrate da Bitcoin? Usando tendências históricas como guia, podemos esperar que o hashrate se normalize de volta à linha de tendência em cerca de 450EH/s (exahash por segundo) até a redução para metade de abril de 2024. Poderia potencialmente diminuir ainda mais para 410EH/s seis meses depois. Depois disso, a linha de tendência prevê um aumento acentuado do hashrate para aproximadamente 550EH/s até ao final de 2024.

Esta redução para metade provavelmente expulsará aqueles ao longo da extremidade superior da curva de custos, deixando aqueles que restam que têm ampla liquidez com uma grande oportunidade de adquirir hardware com desconto. Este cenário depende muito se o preço sobe acima do custo médio de produção para cada minerador e provavelmente exigiria uma queda significativa no preço ou uma grande queda nas taxas de transação, como um declínio no uso ordinal.

A melhoria da eficiência da rede mineira

A gama de equipamentos de mineração atualmente utilizados para Bitcoin é diversa, abrangendo uma gama de níveis de consumo de energia, hashpower e eficiências resultantes. Historicamente, esta diversidade tornou difícil determinar a eficiência global da frota mineira. Karim Helmy da CoinMetrics conduziu algumas pesquisas notáveis usando dados nonce para impressão digital de hardware. Para evitar mergulhar demasiado profundamente nos aspectos técnicos, verificou-se que cada modelo de minerador deixa um “rasto de vapor” distinto na cadeia de blocos da Bitcoin. Esta assinatura única pode então ser analisada para verificar a distribuição de diferentes modelos de mineração dentro da rede.

Uma vez que a eficiência de cada modelo de mineração é conhecida em termos de W/T (watts por terahash), é possível calcular a eficiência geral de toda a frota de mineração de Bitcoin. Dada a progressão bastante linear deste caminho, também podem ser projectadas tendências futuras. Atualmente, a rede possui uma eficiência média ponderada de 34W/T. Só este ano, houve uma melhoria de 8% na eficiência e, nos últimos três anos, a eficiência foi reforçada em 28%. Com base nestas tendências, projecta-se que, em meados de 2026, o nível de eficiência poderá atingir tão baixo como 10W/T à medida que o design do chip melhora continuamente e o hardware de mineração mais eficiente é colocado online.

A mineração de Bitcoin persegue consistentemente as fontes de energia mais acessíveis, o que frequentemente leva à utilização de energia retida — energia que não pode ser facilmente vendida à rede elétrica existente. Muitas vezes, isso envolve projetos de energia renovável situados em locais remotos. Como resultado, há uma tendência crescente de operações de mineração de Bitcoin usando eletricidade de fontes sustentáveis. De acordo com estimativas de Daniel Batten, aproximadamente 53% da energia usada para minerar Bitcoin é agora proveniente de forma sustentável. Esta proporção ultrapassou a do setor financeiro, onde, como observa Daniel Batten, estima-se que apenas cerca de 40% do consumo de energia venha de fontes sustentáveis.

Embora o hashrate tenha aumentado significativamente recentemente, a eficiência da rede, em contraste gritante, continua a cair (ou seja, melhorar).

O novo nível de detalhe dos dados do CoinMetrics nonce significa que podemos estimar os custos anuais de energia, que estão notavelmente próximos das estimativas feitas pela Universidade de Cambridge.

Os dados sublinham que, embora tenham havido melhorias significativas na eficiência, a procura de energia da rede atingiu um máximo histórico de 115 terawatt-hora (TWh) numa base anual, marcando um aumento de 44% este ano. No entanto, este aumento é relativamente modesto em comparação com o crescimento do hashrate, graças às melhorias de eficiência em curso.

A investigação de Daniel Batten sobre a intensidade das emissões da indústria mineira revela uma diminuição notável das emissões, embora algumas das fontes de dados utilizadas sejam difíceis de rastrear. Desde 2021, as emissões caíram de quase 600 gramas de CO2 por kWh para apenas 299 gramas de CO2 por kWh. Esta redução é provavelmente atribuída ao aumento substancial da utilização de energia de origem sustentável, que cresceu de 33% em 2021 para 52% hoje. Isso é espelhado até certo ponto pelo mix de combustível da rede ERCOT (Texas), onde ocorre uma proporção significativa da mineração de Bitcoin, vendo a energia renovável crescer de 20% da energia total produzida em 2017, para 31% em 2023, de acordo com dados do IEFA.

Bitcoin pode contribuir para uma redução das emissões de carbono

A queima de gás está a tornar-se um problema cada vez mais sério, como sublinhado num relatório recente da BBC. Este relatório chamou a atenção para o facto de que as atividades de perfuração de petróleo no Golfo, juntamente com a prática associada de queima de gás em excesso, estão a apresentar uma ameaça mais significativa para milhões de pessoas do que se entendia anteriormente. Embora a queima seja ambientalmente preferível à ventilação, uma vez que reduz as emissões equivalentes de CO2 em 92% de acordo com a Mesa Solutions, a sua utilização generalizada continua a ser uma preocupação. A imagem da SkyTruth mostra de forma marcante a extensão deste problema global, com pontos amarelos marcando vividamente áreas de atividade de queima.

O Banco Mundial estimou que em 2022 foram queimados aproximadamente 139 mil milhões de metros cúbicos de gás natural em todo o mundo. Esta quantidade é comparável ao consumo total combinado de gás da América Central e do Sul. Actualmente, a prática convencional de queima de metano resulta na emissão de 59 gramas de CO2 equivalente (CO2e) por 1000 Unidades Térmicas Britânicas (BTU), conforme dados da Mesa Solutions. Em contraste, utilizar um gerador de eletricidade de turbina moderno emitiria apenas 22 gramas de CO2e por 1000 BTU. Isso representa uma redução de 63% nas emissões, tornando-o três vezes menos poluente do que um carro movido a gasolina.

O principal desafio da queima reside no facto de envolver energia que não pode ser economicamente armazenada ou transportada e, portanto, é frequentemente queimada. Isto normalmente acontece em locais remotos onde a ligação a redes elétricas ou gasodutos não é prática. Acreditamos que a mineração de Bitcoin pode contribuir significativamente para reduzir as emissões causadas pela queima. Isto porque o hardware de mineração, juntamente com os geradores necessários, pode ser alojado em contentores e operado nestas áreas remotas, longe das redes elétricas estabelecidas.

Além disso, a queima resulta frequentemente numa maior incidência de deslizamento de metano. Este fenómeno acontece quando uma pequena porção de gás natural deixa de entrar em combustão completamente, escapando consequentemente para a atmosfera, uma situação especialmente prevalente em condições de vento. Em contraste, sabe-se que as turbinas têm uma das taxas mais baixas de deslizamento de metano, minimizando significativamente o risco de tais ocorrências.

Actualmente, a queima de gás contribui para aproximadamente 406 milhões de toneladas de emissões de CO2 por ano. No entanto, se todo o gás que está a ser queimado fosse usado para a mineração de Bitcoin, essas emissões poderiam ser potencialmente reduzidas para cerca de 152 milhões de toneladas de CO2. Como a queima global compreende atualmente 1,1% das emissões globais de CO2, a mineração de bitcoins pode reduzir as emissões globais de queima para apenas 0,41% das emissões globais.

A partir de agora, sabe-se que apenas cerca de 120 megawatts (MW) da capacidade de mineração de Bitcoin estão a aproveitar a energia do gás encalhado. Portanto, a mineração de Bitcoin tem um potencial significativo para diminuir significativamente as emissões globais, caso expanda o uso deste gás queimado desperdiçado.

O impacto da redução para metade nos mineradores de Bitcoin

Neste artigo de pesquisa, estimamos a média ponderada para o custo de produção e o custo de caixa, que se situaram em aproximadamente $16,800 e $25.000 por bitcoin, respectivamente, para o 3º trimestre de 2023. Após o evento de redução para metade, previsto para abril de 2024, esses custos deverão subir para $29.300 e $38.100 respectivamente. A Riot parece estar melhor posicionada para navegar nessas mudanças devido às suas estruturas de custos eficientes e pista longa. A nossa análise das demonstrações financeiras dos mineiros listados e privados pressupõe um preço de Bitcoin de 40 000 dólares, com a maior parte da dor que se aproxima para os mineiros provavelmente decorrente de custos inchados de vendas, gerais e despesas administrativas (SG & A).

Metodologia

A nossa abordagem à análise financeira para o 3º trimestre de 2023 envolveu a elaboração de uma demonstração de resultados consolidada ajustada. Esta normalização foi aplicada às operações de mineração de 14 mineiros, com 13 deles a serem entidades cotadas publicamente, representando 21% de toda a mineração de Bitcoin por hashpower, em dezembro de 2023, e ~ 28% pós-redução para metade com um hashrate de rede de 450 EH/s. Os nossos dados para o 3º trimestre de 2023 derivam principalmente de informações publicamente disponíveis encontradas nos registos da SEC, relatórios de produção do website ou estimativas, quando necessário.

A nossa metodologia compreende:

  • O custo das receitas representa o custo de auto-mineração das receitas, principalmente o custo da eletricidade.
  • SG & A elimina despesas não monetárias, tais como compensação baseada em ações, pagamentos únicos.
  • A Despesa com Juros considera apenas os juros da dívida, excluindo despesas de arrendamento ou outros custos financeiros.

Após o evento de redução para metade, o custo direto de produção e os progressos operacionais mudam drasticamente para $29.300 e $38.100. Esta alteração é uma função do subsídio de bloco reduzido para metade. A nossa metodologia para projetar receitas e despesas é a seguinte:

  • A quota de mercado do hashrate é determinada pelo hashrate projetado divulgado por cada empresa, expresso como uma percentagem dos nossos estimados 450 EH/s de rede na redução para metade, usando um declínio aproximado de 10% em relação a 500EH/s.
  • O custo de produção é calculado usando um método de baixo para cima de eficiência da frota, custo da eletricidade, kWh utilizado (tomando taxas fixas de utilização do 3º trimestre de 2023) e número de bitcoin extraído.
  • SG & A presume-se que as despesas permaneçam consistentes com o 3º trimestre de 2023, uma vez que não se espera que as despesas corporativas mudem significativamente devido à redução para metade.
  • A despesa com juros é determinada como a soma dos montantes de capital pendentes (amortizados sempre que possível) multiplicados pelas taxas de juro periódicas.
  • A nossa metodologia abrangente garante uma análise financeira normalizada e comparável para cenários pré e pós-redução da metade, guiando as nossas decisões operacionais de forma eficaz.

Poder de computação do mineiro

A cada dez minutos, em média, a rede Bitcoin produz um bloco de um minerador a calcular corretamente ('adivinhar') o hash (um número alfanumérico pseudo-aleatório de 64 dígitos) com o resto da rede a verificar a sua exatidão. Um minerador com mais hashrate (mais plataformas, levando a mais poder computacional) comanda uma percentagem maior do hashrate da rede e, portanto, tem uma chance maior de criar um bloco e ganhar o subsídio de bloco (atualmente 6.25 Bitcoin, mas cortará para metade em 3.125 Bitcoin por volta de abril de 2024, por causa do 'Metade') mais as taxas de transação. Os mineiros envolvem-se essencialmente numa corrida armamentista para comprar e ligar o maior número de máquinas possível.

Quanto mais plataformas um mineiro tiver para auto-mineração, maior será o centro de dados necessário numa base de megawatt. Esta grande despesa de capital é financiada por dinheiro, capital próprio ou dívida, das quais esta última pode prejudicar o custo total de produção dos mineiros devido a maiores despesas com juros e colocá-los em risco durante as descidas do bitcoin. Isto é claro no caso da Core Scientific que entrou no Capítulo 11 no final de 2022, ou Mawson, que não fez pagamentos sobre o seu Empréstimo Marshall, por exemplo, de acordo com os seus registos do 3º trimestre de 2023 (estes exemplos não são exaustivos).

Número de Bitcoin Produzido

O número de bitcoins produzidos é parte integrante da economia unitária e da estrutura de custos de cada minerador. Para que os mineiros atinjam a mesma produção de bitcoin antes da redução para metade, precisariam dobrar a sua quota de mercado, o que é incrivelmente desafiador dado o crescimento do hashrate da rede de ~ 53% do CAGR nos últimos três anos, ou o crescimento da quantidade de taxas cobradas por bloco teria de compensar totalmente a redução no subsídio do bloco causada pela redução para metade.

Custo da Eletricidade

A estrutura de custos dos mineiros de Bitcoin é uma função de duas entradas: energia e equipamento. Os mineiros públicos que rastreamos consomem uma média ponderada de 4,7 cêntimos por kwh de energia. Esta energia é comprada nos mercados grossistas, provavelmente no mercado à vista ou de futuros, ou negociada com fornecedores de energia através de contratos de compra de energia (PPA), que normalmente fornecem um preço fixo de energia, mas também envolvem geralmente cláusulas take-or-pay. No entanto, os mineiros têm mais controlo sobre a sua frota de máquinas e conseguem reduzir as suas contas de energia investindo em máquinas mais eficientes que consomem menos energia por cada hash.

Dos mineiros públicos que rastreamos, a eficiência em toda a frota também deverá diminuir de 29W/T para 26W/T na redução para metade. Um exemplo de como os mineiros podem atualizar a sua frota para melhorar a sua eficiência (ou seja, reduzir o seu W/T) pode ser visto nas últimas ofertas de máquinas da CleanSpark e da Iris Energy, nas quais cada uma adquiriu 4.4Eh/s e 1.4EH/s, respectivamente, das mineradoras Bitmain Antminer S21, com rácios de eficiência de 17,5W/T, a um preço de cerca de US$14/TH (US$ por ter. ahash).

A matriz abaixo demonstra que os S21 superam todos os outros tipos de equipamento em todos os cenários de eletricidade e hashprice, apesar de os T21 serem um modelo mais novo, devido ao maior hashrate (afetando a receita) e menor consumo de energia (afetando despesas).

O gráfico abaixo demonstra as mudanças na eficiência da frota pré e depois da redução para metade. Repare que, enquanto a maioria dos mineiros está a melhorar a eficiência da sua frota (W/T), a sua estrutura de custos diretos não está a melhorar. Isto porque, como mencionado anteriormente, os mineiros terão de aumentar o seu consumo de energia e a energia consumida para extrair a mesma quantidade de bitcoin. Pré e depois da redução para metade, os custos da eletricidade por bitcoin ocuparam cerca de 68% e 71% numa média ponderada, respectivamente, da estrutura do custo em dinheiro, com o ligeiro aumento a ser atribuído principalmente à escala e aos preços da energia ligeiramente mais elevados.

Pista de mineiros

Definimos pista como quantos dias os mineiros podem sobreviver pagando as suas despesas operacionais em dinheiro usando as suas reservas de dinheiro e bitcoin. Não existe uma estratégia padrão de gestão de tesouraria em todo o setor. Alguns acumulam o máximo possível da sua produção, também conhecido como 'HODL', enquanto outros não e optam por vender o seu bitcoin à medida que são produzidos. Os mineiros bem capitalizados com saldos de bitcoin maiores provavelmente terão um prémio de capital mais elevado num mercado em alta, como a Riot. No entanto, combinando pista baixa com alto custo de caixa por bitcoin, expõe os mineiros como a Stronghold aos perigos de um preço baixo da bitcoin.

Custo de Produção em dinheiro

Acreditamos que a Riot, a Marathon, a Bitfarms e o Cleanspark estão melhor posicionadas para a metade. Um dos principais problemas que os mineiros têm são os grandes custos do SG & A. Para que os mineiros se equilibrem, a redução para metade provavelmente os forçará a cortar os custos do SG & A, caso contrário poderão continuar a funcionar com prejuízo operacional e ter de recorrer à liquidação dos seus saldos HODL e outros ativos circulantes.

NB: Números Iris Energy e Cormint com base nos registos do segundo trimestre de 2023, reuniões de gestão e relatórios mensais de produção

Conclusão

A nossa análise sugere que a Riot parece estar a melhor posicionada para navegar pelas complexidades do evento de redução para metade, principalmente devido à sua longa pista, baixo custo de dívida e eletricidade e SG & A. A maioria dos que os mineiros sofrerão provavelmente decorrem de despesas pesadas do SG & A que provavelmente terão de ser cortadas para se manterem rentáveis.

No geral, a menos que o preço do bitcoin permaneça acima de $40.000, acreditamos que apenas Bitfarms, Iris, CleanSpark, TeraGulf e Cormint continuarão a operar de forma lucrativa. Todos os outros mineiros provavelmente irão comer na sua pista, eventualmente forçando uma maior diluição dos preços das ações, uma vez que provavelmente aumentam o capital ou convertem dívida.

NB: Iris Energy com base nos registos do segundo trimestre, Cormint com base nos números do segundo trimestre

Errata: A estimativa de crescimento do hashpower da Marathon e os custos de caixa associados por Bitcoin foram subestimados — corrigidos para refletir 33 EH, reduzindo o custo em dinheiro por bitcoin para US$43,370.

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