Relatório de mineração CoinShares: A redução pela metade e seu impacto na taxa de hash e nas estruturas de custos dos mineradores

intermediário1/25/2024, 2:59:54 AM
Este artigo é uma análise detalhada da indústria de mineração de criptografia e do halving do BTC.

Sumário executivo

  • Preocupações com o crescimento e a 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 taxa de hash: O mecanismo de ajuste de “dificuldade” da mineração de Bitcoin garante inelasticidade de fornecimento. Após o halving, mineradores de custos mais elevados podem enfrentar dificuldades devido à diminuição da renda imediata. Este documento avalia o custo médio de produção por Bitcoin após o halving, com resultados mostrando um custo médio de US$ 37.856.
  • Melhorias de eficiência na rede de mineração: Apesar da crescente demanda de energia da rede, houve melhorias significativas na eficiência. O uso de dados nonce ajudou a analisar a eficiência de diferentes modelos de mineração. Atualmente, a eficiência média da rede é de 34W/T, com projeções mostrando uma queda potencial para 10W/T em meados de 2026.
  • Mineração de Bitcoin e Impacto Ambiental: A mineração de Bitcoin geralmente utiliza energia encalhada, normalmente em locais remotos. Aproximadamente 53% da energia de mineração de Bitcoin agora é proveniente de fontes sustentáveis, de acordo com Daniel Batten. A mineração de bitcoins poderia reduzir significativamente as emissões causadas pela queima de gás, uma grande preocupação ambiental.
  • Análise financeira dos mineradores pós-halving: O custo de produção e as estruturas de lucratividade dos mineradores mudarão após o halving de 2024. Nossa análise se concentra nas diferentes estruturas de custos dos mineradores listados e em suas vulnerabilidades ao halving.
  • Conclusão e Posicionamento da Mineradora: A maioria das mineradoras enfrentará desafios decorrentes dos altos custos de SG&A, necessitando de reduções de custos para permanecerem lucrativas. Espera-se que apenas um punhado de mineradores opere lucrativamente se os preços do Bitcoin permanecerem acima de US$ 40.000.

O crescimento da rede de mineração Bitcoin

A rede de mineração Bitcoin teve um crescimento meteórico, com um aumento no hashrate de 104% em 2023. Esta rápida expansão levanta preocupações quanto à sua sustentabilidade, tanto do ponto de vista ambiental como em termos de rentabilidade da rede mineira. Neste documento, pretendemos abordar essas duas questões importantes. Nossos resultados finais do custo médio de produção por Bitcoin, após o halving para cada minerador, estão listados abaixo, destacando que o custo médio de produção é de US$ 37.856.

Embora a mineração de Bitcoin compartilhe alguns paralelos com a mineração tradicional, na medida em que a energia é gasta para produzir um ativo de valor, as semelhanças param em grande parte aí. O mecanismo único de autorregulação conhecido como ajuste de “dificuldade” na mineração de Bitcoin garante que a oferta permaneça estritamente inelástica. Num determinado ponto do ciclo de mineração de bitcoin, os mineiros no extremo superior da curva de custos começarão a sofrer, e o hashrate começará a diminuir à medida que os aumentos de preços não são suficientes para compensar a crescente dificuldade na mineração.

Independentemente de haver 2 ou 2 milhões de mineradores, a quantidade de novos Bitcoins criados permanece constante até o próximo evento programado de redução pela metade. Se o poder de hash coletivo da rede aumentar significativamente, a dificuldade de mineração se ajustará para cima para manter as taxas de produção dentro da meta, empurrando, consequentemente, os mineradores de custos mais elevados para fora do mercado. A nossa análise centra-se nas diferentes estruturas de custos dos mineiros listados e nos mais vulneráveis aos impactos do halving em abril de 2024.

Para prever a direção futura do hashrate, 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, considerando-o lucrativo. No entanto, isso depende de suposições sobre os 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 isto aqui. Como o hashrate tende a ser um valor volátil, o uso do desvio da tendência nos dados históricos produz resultados mais precisos do que métodos puramente qualitativos. Uma questão fundamental, contudo, é que a maioria das linhas de tendência incorporam informações futuras, o que significa que a linha de tendência que vemos hoje teria aparecido de forma diferente no passado. Portanto, o método mais confiável é calcular uma linha de tendência baseada em dados fora da amostra, que não seja influenciada por desenvolvimentos futuros.

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

Desde o primeiro halving do Bitcoin em 2012, seguido pelos halvings subsequentes em 2016 e 2020, surgiu um padrão em que o hashrate normalmente cai cerca de 9% abaixo da linha de tendência após o halving, uma situação que geralmente dura cerca de seis meses. O ano de 2020 foi algo excepcional, uma vez que este período se estendeu consideravelmente devido à proibição da mineração na China, 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 no meio do ciclo e, em seguida, um aumento na atividade aproximadamente um ano antes do próximo halving.

Este ciclo é lógico: para se manterem competitivos em antecipação ao halving, os mineiros aumentam as suas despesas de capital, elevando o hashrate significativamente acima da tendência. Os mineiros obtêm menos rendimento imediato após o halving, 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 do halving, provavelmente devido a uma “corrida do Bitcoin” que leva a um aumento na dificuldade de mineração, o que, por sua vez, expulsa mineradores e plataformas de mineração com custos de produção mais elevados. A atual dificuldade de mineração está em máximos históricos e alinha-se com picos “relativos” observados em ciclos anteriores.

O que o futuro reserva para o hashrate do Bitcoin? Usando as 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 o halving 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 no hashrate para aproximadamente 550EH/s até o final de 2024.

Essa redução pela metade provavelmente expulsará aqueles que estão na extremidade superior da curva de custos, deixando aqueles que permanecerem e que têm ampla liquidez com uma grande oportunidade de adquirir hardware com desconto. Este cenário depende muito de o preço subir acima do custo médio de produção de cada minerador e provavelmente exigiria uma queda significativa nos preços ou uma grande queda nas taxas de transação, como um declínio no uso Ordinal.

A melhoria da eficiência da rede de mineração

A gama de equipamentos de mineração usados atualmente para Bitcoin é diversa, abrangendo uma variedade 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 aprofundar-se muito em detalhes técnicos, descobriu-se que cada modelo de minerador deixa um “rastro de vapor” distinto na blockchain do Bitcoin. Esta assinatura única pode então ser analisada para verificar a distribuição de diferentes modelos de mineração dentro da rede.

Como 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 desta trajetória, as tendências futuras também podem ser projetadas. Atualmente, a rede apresenta uma eficiência média ponderada de 34W/T. Só este ano, houve uma melhoria de 8% na eficiência e, nos últimos três anos, a eficiência aumentou 28%. Com base nessas tendências, projeta-se que, em meados de 2026, o nível de eficiência poderá chegar a 10 W/T, à medida que o design do chip melhorar continuamente e hardware de mineração mais eficiente for colocado online.

A mineração de bitcoins busca consistentemente as fontes de energia mais acessíveis, o que frequentemente leva à utilização de energia ociosa – energia que não pode ser facilmente vendida à rede elétrica existente. Muitas vezes, isto envolve projetos de energias renováveis situados em locais remotos. Como resultado, há uma tendência crescente de operações de mineração de Bitcoin utilizando eletricidade de fontes sustentáveis. De acordo com estimativas de Daniel Batten, aproximadamente 53% da energia usada para minerar Bitcoin agora é 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 total contraste, continua a cair (ou seja, a melhorar).

O novo nível de detalhe dos dados nonce da CoinMetrics 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 terawatts-hora (TWh) numa base anualizada, marcando um aumento de 44% este ano. No entanto, este aumento é relativamente modesto em comparação com o crescimento do hashrate, graças às contínuas melhorias de eficiência.

A investigação de Daniel Batten sobre a intensidade das emissões da indústria mineira revela uma diminuição notável nas 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 na utilização de energia de origem sustentável, que cresceu de 33% em 2021 para 52% hoje. Isto é refletido, até certo ponto, pela mistura de combustíveis 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 IEEFA.

Bitcoin pode contribuir para a redução das emissões de carbono

A queima de gás está a tornar-se um problema cada vez mais sério, como sublinhado num recente relatório da BBC. Este relatório chamou a atenção para o facto de que as actividades de perfuração de petróleo no Golfo, juntamente com a prática associada de queima do excesso de gás, representam uma ameaça mais significativa para milhões de pessoas do que se pensava 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 impressionante a extensão deste problema global, com pontos amarelos marcando vividamente áreas de atividade intensa.

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. Atualmente, a prática convencional de queima de metano resulta na emissão de 59 gramas de CO2 equivalente (CO2e) por 1.000 Unidades Térmicas Britânicas (BTU), conforme dados da Mesa Solutions. Em contraste, a utilização de um gerador de eletricidade de turbina moderno emitiria apenas 22 gramas de CO2e por 1.000 BTU. Isto 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 armazenada ou transportada economicamente e, portanto, é frequentemente queimada. Isso normalmente acontece em locais remotos onde a conexão a redes elétricas ou tubulações não é prática. Acreditamos que a mineração de Bitcoin poderia contribuir significativamente para a redução das emissões causadas pela queima. Isto porque o equipamento de mineração, juntamente com os geradores necessários, pode ser alojado em contentores e operado nestas áreas remotas, longe das redes eléctricas estabelecidas.

Além disso, a queima geralmente resulta em uma maior incidência de deslizamento de metano. Este fenômeno ocorre quando uma pequena porção do gás natural não entra em combustão completa, escapando consequentemente para a atmosfera, 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 actualmente queimado fosse utilizado para a extracção de Bitcoin, estas emissões poderiam ser potencialmente reduzidas para cerca de 152 milhões de toneladas de CO2. Como a queima global representa atualmente 1,1% das emissões globais de CO2, a mineração de bitcoin poderia reduzir as emissões globais da queima para apenas 0,41% das emissões globais.

No momento, sabe-se que apenas cerca de 120 megawatts (MW) de capacidade de mineração de Bitcoin aproveitam 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, que de outra forma seria desperdiçado.

O impacto do halving nos mineradores de Bitcoin

Neste artigo de pesquisa, estimamos a média ponderada do custo de produção e do custo caixa, que ficou em aproximadamente US$ 16.800 e US$ 25.000 por bitcoin, respectivamente, para o terceiro trimestre de 2023. Após o evento de redução pela metade, previsto para acontecer em abril de 2024, esses custos provavelmente aumentarão para US$ 29.300 e US$ 38.100, respectivamente. A Riot parece estar melhor posicionada para navegar por essas mudanças devido às suas estruturas de custos eficientes e longo prazo. Nossa análise das demonstrações financeiras dos mineradores listados e privados assume um preço do Bitcoin de US$ 40.000, com a maior parte do sofrimento futuro para os mineradores provavelmente decorrente dos custos inchados de vendas, despesas gerais e administrativas (SG&A).

Metodologia

Nossa abordagem à análise financeira para o terceiro trimestre de 2023 envolveu a elaboração de uma demonstração de resultados consolidada ajustada. Esta padronização foi aplicada às operações de mineração de 14 mineradores, sendo 13 deles entidades listadas publicamente, representando 21% de toda a mineração de Bitcoin por hashpower, em dezembro de 2023, e ~28% pós-halving com um hashrate de rede de 450 EH /s. Nossos dados para o terceiro trimestre de 2023 derivam principalmente de informações disponíveis publicamente encontradas em arquivos da SEC, relatórios de produção de sites ou estimativas quando necessário.

Nossa metodologia compreende:

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

Após o evento de redução pela metade, o custo direto de produção e o ponto de equilíbrio operacional mudam drasticamente para US$ 29.300 e US$ 38.100. Esta mudança é função do subsídio por bloco reduzido pela metade. Nossa metodologia para projetar receitas e despesas é a seguinte:

  • A participação de mercado da taxa de hash é determinada pela taxa de hash projetada divulgada por cada empresa, expressa como uma porcentagem de nossa estimativa de 450 EH/s de rede no halving, usando um declínio aproximado de 10% em relação aos 500 EH/s.
  • O custo de produção é calculado usando um método ascendente de eficiência da frota, custo da eletricidade, kWh utilizado (considerando taxas de utilização fixas do terceiro trimestre de 2023) e número de bitcoins extraídos.
  • Presume-se que as despesas SG&A permaneçam consistentes com o terceiro trimestre de 2023, uma vez que não se espera que as despesas corporativas mudem significativamente devido ao halving.
  • As despesas com juros são determinadas como a soma dos montantes de capital em dívida (amortizados sempre que possível) multiplicados pelas taxas de juro periódicas.
  • A nossa metodologia abrangente garante uma análise financeira padronizada e comparável para cenários pré e pós-halving, orientando eficazmente as nossas decisões operacionais.

Poder de computação do mineiro

A cada dez minutos, em média, a rede Bitcoin produz um bloco por um mineiro que calcula corretamente ('adivinhando') o hash (um número alfanumérico pseudo-aleatório de 64 dígitos) com o resto da rede verificando sua exatidão. Um minerador com mais hashrate (mais plataformas, levando a mais poder de computação) comanda uma porcentagem maior do hashrate da rede e, portanto, tem uma chance maior de criar um bloco e ganhar o subsídio do bloco (atualmente 6,25 Bitcoin, mas será cortado pela metade em 3.125 Bitcoin por volta de abril de 2024, por causa do 'Halving') mais taxas de transação. Os mineiros envolvem-se essencialmente numa corrida armamentista para comprar e ligar o maior número possível de máquinas.

Quanto mais plataformas um minerador tiver para automineração, maior será o data center necessário em termos de megawatts. Estas grandes despesas de capital são financiadas por dinheiro, capital próprio ou dívida, sendo que esta última pode prejudicar o custo total de produção dos mineiros devido a despesas com juros mais elevadas e colocá-los em risco durante as crises do bitcoin. Isto é claro no caso da Core Scientific, que entrou no Capítulo 11 no final de 2022, ou da Mawson, que não efectuou os pagamentos do seu Empréstimo Marshall, por exemplo, de acordo com os seus registos do terceiro trimestre de 2023 (estes exemplos não são exaustivos).

Número de Bitcoin Produzido

A quantidade de bitcoin produzida é parte integrante da economia unitária e da estrutura de custos de cada minerador. Para que os mineradores alcançassem a mesma produção de bitcoin antes do halving, eles precisariam dobrar sua participação de mercado, o que é incrivelmente desafiador, dado o crescimento da taxa de hash da rede de ~53% CAGR nos últimos três anos, ou o crescimento na quantidade de taxas cobradas por bloco precisaria compensar totalmente a redução no subsídio de bloco causada pela redução pela metade.

Custo da eletricidade

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

Das mineradoras públicas que rastreamos, a eficiência de toda a frota também deverá diminuir de 29W/T para 26W/T na redução pela metade. Um exemplo de como as mineradoras podem atualizar sua frota para melhorar sua eficiência (ou seja, reduzir seu W/T) pode ser visto nas últimas ofertas de máquinas da CleanSpark e da Iris Energy, nas quais cada uma comprou 4,4EH/s e 1,4EH/s, respectivamente. , dos mineradores Bitmain Antminer S21, com índices de eficiência de 17,5 W/T, a um preço de cerca de US$ 14/TH (US$ por terahash).

A matriz abaixo demonstra que os S21s superam todos os outros tipos de plataformas em todos os cenários de eletricidade e preço de haxixe, apesar de os T21s serem um modelo mais novo, devido à maior taxa de hash (afetando as receitas) e ao menor consumo de energia (afetando as despesas).

O gráfico abaixo demonstra as mudanças na eficiência da frota antes e depois do halving. Observe que, embora a maioria das mineradoras esteja melhorando a eficiência de toda a frota (W/T), sua estrutura de custos diretos não está melhorando. Isso ocorre porque, como mencionado anteriormente, os mineradores precisarão aumentar o consumo de energia e a energia consumida para extrair a mesma quantidade de bitcoin. Antes e depois do halving, os custos de eletricidade por bitcoin representavam cerca de 68% e 71% numa média ponderada, respetivamente, da estrutura de custos monetários, sendo o ligeiro aumento atribuído principalmente à escala e aos preços da energia ligeiramente mais elevados.

Pista de mineiro

Definimos pista como quantos dias os mineiros podem sobreviver pagando suas despesas operacionais em dinheiro usando suas reservas de dinheiro e bitcoin. Não existe uma estratégia padrão de gestão de tesouraria em todo o setor. Alguns acumulam o máximo possível de sua produção, também conhecido como 'HODL', enquanto outros não o fazem e optam por vender seus bitcoins à medida que são produzidos. Mineradores bem capitalizados com saldos maiores de bitcoin provavelmente terão um prêmio de capital mais alto em um mercado altista, como o da Riot. No entanto, combinar a baixa velocidade com o alto custo monetário por bitcoin expõe mineradores como a Stronghold aos perigos de um preço baixo do bitcoin.

Custo caixa de produção

Acreditamos que Riot, Marathon, Bitfarms e Cleanspark estão melhor posicionados antes do halving. Um dos principais problemas que as mineradoras enfrentam são os grandes custos de vendas, gerais e administrativas. Para que os mineiros atinjam o ponto de equilíbrio, o halving irá provavelmente forçá-los a cortar custos VG&A, caso contrário, poderão continuar a ter prejuízo operacional e ter de recorrer à liquidação dos seus saldos HODL e outros ativos correntes.

NB: Números da Iris Energy e Cormint baseados em registros do segundo trimestre de 2023, reuniões de gestão e relatórios mensais de produção

Conclusão

Nossa análise sugere que a Riot parece estar mais bem posicionada para navegar pelas complexidades do evento de redução pela metade, principalmente devido ao seu longo período, baixo endividamento e custo de eletricidade e SG&A. A maior parte da dor que os mineradores enfrentarão provavelmente decorre de pesadas despesas SG&A que provavelmente precisarão ser cortadas para permanecerem lucrativas.

No geral, a menos que o preço do bitcoin permaneça acima de US$ 40.000, acreditamos que apenas Bitfarms, Iris, CleanSpark, TeraWulf e Cormint continuarão a operar lucrativamente. Todas as outras mineradoras provavelmente irão consumir sua pista, eventualmente forçando uma maior diluição dos preços das ações, já que muito provavelmente aumentarão o capital ou converterão dívidas.

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

Errata: A estimativa de crescimento de hashpower da Marathon e os custos de caixa associados por Bitcoin foram subestimados – corrigidos para refletir 33 EH, reduzindo o custo de caixa por bitcoin para US$ 43.370.

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Relatório de mineração CoinShares: A redução pela metade e seu impacto na taxa de hash e nas estruturas de custos dos mineradores

intermediário1/25/2024, 2:59:54 AM
Este artigo é uma análise detalhada da indústria de mineração de criptografia e do halving do BTC.

Sumário executivo

  • Preocupações com o crescimento e a 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 taxa de hash: O mecanismo de ajuste de “dificuldade” da mineração de Bitcoin garante inelasticidade de fornecimento. Após o halving, mineradores de custos mais elevados podem enfrentar dificuldades devido à diminuição da renda imediata. Este documento avalia o custo médio de produção por Bitcoin após o halving, com resultados mostrando um custo médio de US$ 37.856.
  • Melhorias de eficiência na rede de mineração: Apesar da crescente demanda de energia da rede, houve melhorias significativas na eficiência. O uso de dados nonce ajudou a analisar a eficiência de diferentes modelos de mineração. Atualmente, a eficiência média da rede é de 34W/T, com projeções mostrando uma queda potencial para 10W/T em meados de 2026.
  • Mineração de Bitcoin e Impacto Ambiental: A mineração de Bitcoin geralmente utiliza energia encalhada, normalmente em locais remotos. Aproximadamente 53% da energia de mineração de Bitcoin agora é proveniente de fontes sustentáveis, de acordo com Daniel Batten. A mineração de bitcoins poderia reduzir significativamente as emissões causadas pela queima de gás, uma grande preocupação ambiental.
  • Análise financeira dos mineradores pós-halving: O custo de produção e as estruturas de lucratividade dos mineradores mudarão após o halving de 2024. Nossa análise se concentra nas diferentes estruturas de custos dos mineradores listados e em suas vulnerabilidades ao halving.
  • Conclusão e Posicionamento da Mineradora: A maioria das mineradoras enfrentará desafios decorrentes dos altos custos de SG&A, necessitando de reduções de custos para permanecerem lucrativas. Espera-se que apenas um punhado de mineradores opere lucrativamente se os preços do Bitcoin permanecerem acima de US$ 40.000.

O crescimento da rede de mineração Bitcoin

A rede de mineração Bitcoin teve um crescimento meteórico, com um aumento no hashrate de 104% em 2023. Esta rápida expansão levanta preocupações quanto à sua sustentabilidade, tanto do ponto de vista ambiental como em termos de rentabilidade da rede mineira. Neste documento, pretendemos abordar essas duas questões importantes. Nossos resultados finais do custo médio de produção por Bitcoin, após o halving para cada minerador, estão listados abaixo, destacando que o custo médio de produção é de US$ 37.856.

Embora a mineração de Bitcoin compartilhe alguns paralelos com a mineração tradicional, na medida em que a energia é gasta para produzir um ativo de valor, as semelhanças param em grande parte aí. O mecanismo único de autorregulação conhecido como ajuste de “dificuldade” na mineração de Bitcoin garante que a oferta permaneça estritamente inelástica. Num determinado ponto do ciclo de mineração de bitcoin, os mineiros no extremo superior da curva de custos começarão a sofrer, e o hashrate começará a diminuir à medida que os aumentos de preços não são suficientes para compensar a crescente dificuldade na mineração.

Independentemente de haver 2 ou 2 milhões de mineradores, a quantidade de novos Bitcoins criados permanece constante até o próximo evento programado de redução pela metade. Se o poder de hash coletivo da rede aumentar significativamente, a dificuldade de mineração se ajustará para cima para manter as taxas de produção dentro da meta, empurrando, consequentemente, os mineradores de custos mais elevados para fora do mercado. A nossa análise centra-se nas diferentes estruturas de custos dos mineiros listados e nos mais vulneráveis aos impactos do halving em abril de 2024.

Para prever a direção futura do hashrate, 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, considerando-o lucrativo. No entanto, isso depende de suposições sobre os 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 isto aqui. Como o hashrate tende a ser um valor volátil, o uso do desvio da tendência nos dados históricos produz resultados mais precisos do que métodos puramente qualitativos. Uma questão fundamental, contudo, é que a maioria das linhas de tendência incorporam informações futuras, o que significa que a linha de tendência que vemos hoje teria aparecido de forma diferente no passado. Portanto, o método mais confiável é calcular uma linha de tendência baseada em dados fora da amostra, que não seja influenciada por desenvolvimentos futuros.

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

Desde o primeiro halving do Bitcoin em 2012, seguido pelos halvings subsequentes em 2016 e 2020, surgiu um padrão em que o hashrate normalmente cai cerca de 9% abaixo da linha de tendência após o halving, uma situação que geralmente dura cerca de seis meses. O ano de 2020 foi algo excepcional, uma vez que este período se estendeu consideravelmente devido à proibição da mineração na China, 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 no meio do ciclo e, em seguida, um aumento na atividade aproximadamente um ano antes do próximo halving.

Este ciclo é lógico: para se manterem competitivos em antecipação ao halving, os mineiros aumentam as suas despesas de capital, elevando o hashrate significativamente acima da tendência. Os mineiros obtêm menos rendimento imediato após o halving, 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 do halving, provavelmente devido a uma “corrida do Bitcoin” que leva a um aumento na dificuldade de mineração, o que, por sua vez, expulsa mineradores e plataformas de mineração com custos de produção mais elevados. A atual dificuldade de mineração está em máximos históricos e alinha-se com picos “relativos” observados em ciclos anteriores.

O que o futuro reserva para o hashrate do Bitcoin? Usando as 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 o halving 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 no hashrate para aproximadamente 550EH/s até o final de 2024.

Essa redução pela metade provavelmente expulsará aqueles que estão na extremidade superior da curva de custos, deixando aqueles que permanecerem e que têm ampla liquidez com uma grande oportunidade de adquirir hardware com desconto. Este cenário depende muito de o preço subir acima do custo médio de produção de cada minerador e provavelmente exigiria uma queda significativa nos preços ou uma grande queda nas taxas de transação, como um declínio no uso Ordinal.

A melhoria da eficiência da rede de mineração

A gama de equipamentos de mineração usados atualmente para Bitcoin é diversa, abrangendo uma variedade 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 aprofundar-se muito em detalhes técnicos, descobriu-se que cada modelo de minerador deixa um “rastro de vapor” distinto na blockchain do Bitcoin. Esta assinatura única pode então ser analisada para verificar a distribuição de diferentes modelos de mineração dentro da rede.

Como 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 desta trajetória, as tendências futuras também podem ser projetadas. Atualmente, a rede apresenta uma eficiência média ponderada de 34W/T. Só este ano, houve uma melhoria de 8% na eficiência e, nos últimos três anos, a eficiência aumentou 28%. Com base nessas tendências, projeta-se que, em meados de 2026, o nível de eficiência poderá chegar a 10 W/T, à medida que o design do chip melhorar continuamente e hardware de mineração mais eficiente for colocado online.

A mineração de bitcoins busca consistentemente as fontes de energia mais acessíveis, o que frequentemente leva à utilização de energia ociosa – energia que não pode ser facilmente vendida à rede elétrica existente. Muitas vezes, isto envolve projetos de energias renováveis situados em locais remotos. Como resultado, há uma tendência crescente de operações de mineração de Bitcoin utilizando eletricidade de fontes sustentáveis. De acordo com estimativas de Daniel Batten, aproximadamente 53% da energia usada para minerar Bitcoin agora é 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 total contraste, continua a cair (ou seja, a melhorar).

O novo nível de detalhe dos dados nonce da CoinMetrics 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 terawatts-hora (TWh) numa base anualizada, marcando um aumento de 44% este ano. No entanto, este aumento é relativamente modesto em comparação com o crescimento do hashrate, graças às contínuas melhorias de eficiência.

A investigação de Daniel Batten sobre a intensidade das emissões da indústria mineira revela uma diminuição notável nas 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 na utilização de energia de origem sustentável, que cresceu de 33% em 2021 para 52% hoje. Isto é refletido, até certo ponto, pela mistura de combustíveis 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 IEEFA.

Bitcoin pode contribuir para a redução das emissões de carbono

A queima de gás está a tornar-se um problema cada vez mais sério, como sublinhado num recente relatório da BBC. Este relatório chamou a atenção para o facto de que as actividades de perfuração de petróleo no Golfo, juntamente com a prática associada de queima do excesso de gás, representam uma ameaça mais significativa para milhões de pessoas do que se pensava 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 impressionante a extensão deste problema global, com pontos amarelos marcando vividamente áreas de atividade intensa.

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. Atualmente, a prática convencional de queima de metano resulta na emissão de 59 gramas de CO2 equivalente (CO2e) por 1.000 Unidades Térmicas Britânicas (BTU), conforme dados da Mesa Solutions. Em contraste, a utilização de um gerador de eletricidade de turbina moderno emitiria apenas 22 gramas de CO2e por 1.000 BTU. Isto 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 armazenada ou transportada economicamente e, portanto, é frequentemente queimada. Isso normalmente acontece em locais remotos onde a conexão a redes elétricas ou tubulações não é prática. Acreditamos que a mineração de Bitcoin poderia contribuir significativamente para a redução das emissões causadas pela queima. Isto porque o equipamento de mineração, juntamente com os geradores necessários, pode ser alojado em contentores e operado nestas áreas remotas, longe das redes eléctricas estabelecidas.

Além disso, a queima geralmente resulta em uma maior incidência de deslizamento de metano. Este fenômeno ocorre quando uma pequena porção do gás natural não entra em combustão completa, escapando consequentemente para a atmosfera, 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 actualmente queimado fosse utilizado para a extracção de Bitcoin, estas emissões poderiam ser potencialmente reduzidas para cerca de 152 milhões de toneladas de CO2. Como a queima global representa atualmente 1,1% das emissões globais de CO2, a mineração de bitcoin poderia reduzir as emissões globais da queima para apenas 0,41% das emissões globais.

No momento, sabe-se que apenas cerca de 120 megawatts (MW) de capacidade de mineração de Bitcoin aproveitam 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, que de outra forma seria desperdiçado.

O impacto do halving nos mineradores de Bitcoin

Neste artigo de pesquisa, estimamos a média ponderada do custo de produção e do custo caixa, que ficou em aproximadamente US$ 16.800 e US$ 25.000 por bitcoin, respectivamente, para o terceiro trimestre de 2023. Após o evento de redução pela metade, previsto para acontecer em abril de 2024, esses custos provavelmente aumentarão para US$ 29.300 e US$ 38.100, respectivamente. A Riot parece estar melhor posicionada para navegar por essas mudanças devido às suas estruturas de custos eficientes e longo prazo. Nossa análise das demonstrações financeiras dos mineradores listados e privados assume um preço do Bitcoin de US$ 40.000, com a maior parte do sofrimento futuro para os mineradores provavelmente decorrente dos custos inchados de vendas, despesas gerais e administrativas (SG&A).

Metodologia

Nossa abordagem à análise financeira para o terceiro trimestre de 2023 envolveu a elaboração de uma demonstração de resultados consolidada ajustada. Esta padronização foi aplicada às operações de mineração de 14 mineradores, sendo 13 deles entidades listadas publicamente, representando 21% de toda a mineração de Bitcoin por hashpower, em dezembro de 2023, e ~28% pós-halving com um hashrate de rede de 450 EH /s. Nossos dados para o terceiro trimestre de 2023 derivam principalmente de informações disponíveis publicamente encontradas em arquivos da SEC, relatórios de produção de sites ou estimativas quando necessário.

Nossa metodologia compreende:

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

Após o evento de redução pela metade, o custo direto de produção e o ponto de equilíbrio operacional mudam drasticamente para US$ 29.300 e US$ 38.100. Esta mudança é função do subsídio por bloco reduzido pela metade. Nossa metodologia para projetar receitas e despesas é a seguinte:

  • A participação de mercado da taxa de hash é determinada pela taxa de hash projetada divulgada por cada empresa, expressa como uma porcentagem de nossa estimativa de 450 EH/s de rede no halving, usando um declínio aproximado de 10% em relação aos 500 EH/s.
  • O custo de produção é calculado usando um método ascendente de eficiência da frota, custo da eletricidade, kWh utilizado (considerando taxas de utilização fixas do terceiro trimestre de 2023) e número de bitcoins extraídos.
  • Presume-se que as despesas SG&A permaneçam consistentes com o terceiro trimestre de 2023, uma vez que não se espera que as despesas corporativas mudem significativamente devido ao halving.
  • As despesas com juros são determinadas como a soma dos montantes de capital em dívida (amortizados sempre que possível) multiplicados pelas taxas de juro periódicas.
  • A nossa metodologia abrangente garante uma análise financeira padronizada e comparável para cenários pré e pós-halving, orientando eficazmente as nossas decisões operacionais.

Poder de computação do mineiro

A cada dez minutos, em média, a rede Bitcoin produz um bloco por um mineiro que calcula corretamente ('adivinhando') o hash (um número alfanumérico pseudo-aleatório de 64 dígitos) com o resto da rede verificando sua exatidão. Um minerador com mais hashrate (mais plataformas, levando a mais poder de computação) comanda uma porcentagem maior do hashrate da rede e, portanto, tem uma chance maior de criar um bloco e ganhar o subsídio do bloco (atualmente 6,25 Bitcoin, mas será cortado pela metade em 3.125 Bitcoin por volta de abril de 2024, por causa do 'Halving') mais taxas de transação. Os mineiros envolvem-se essencialmente numa corrida armamentista para comprar e ligar o maior número possível de máquinas.

Quanto mais plataformas um minerador tiver para automineração, maior será o data center necessário em termos de megawatts. Estas grandes despesas de capital são financiadas por dinheiro, capital próprio ou dívida, sendo que esta última pode prejudicar o custo total de produção dos mineiros devido a despesas com juros mais elevadas e colocá-los em risco durante as crises do bitcoin. Isto é claro no caso da Core Scientific, que entrou no Capítulo 11 no final de 2022, ou da Mawson, que não efectuou os pagamentos do seu Empréstimo Marshall, por exemplo, de acordo com os seus registos do terceiro trimestre de 2023 (estes exemplos não são exaustivos).

Número de Bitcoin Produzido

A quantidade de bitcoin produzida é parte integrante da economia unitária e da estrutura de custos de cada minerador. Para que os mineradores alcançassem a mesma produção de bitcoin antes do halving, eles precisariam dobrar sua participação de mercado, o que é incrivelmente desafiador, dado o crescimento da taxa de hash da rede de ~53% CAGR nos últimos três anos, ou o crescimento na quantidade de taxas cobradas por bloco precisaria compensar totalmente a redução no subsídio de bloco causada pela redução pela metade.

Custo da eletricidade

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

Das mineradoras públicas que rastreamos, a eficiência de toda a frota também deverá diminuir de 29W/T para 26W/T na redução pela metade. Um exemplo de como as mineradoras podem atualizar sua frota para melhorar sua eficiência (ou seja, reduzir seu W/T) pode ser visto nas últimas ofertas de máquinas da CleanSpark e da Iris Energy, nas quais cada uma comprou 4,4EH/s e 1,4EH/s, respectivamente. , dos mineradores Bitmain Antminer S21, com índices de eficiência de 17,5 W/T, a um preço de cerca de US$ 14/TH (US$ por terahash).

A matriz abaixo demonstra que os S21s superam todos os outros tipos de plataformas em todos os cenários de eletricidade e preço de haxixe, apesar de os T21s serem um modelo mais novo, devido à maior taxa de hash (afetando as receitas) e ao menor consumo de energia (afetando as despesas).

O gráfico abaixo demonstra as mudanças na eficiência da frota antes e depois do halving. Observe que, embora a maioria das mineradoras esteja melhorando a eficiência de toda a frota (W/T), sua estrutura de custos diretos não está melhorando. Isso ocorre porque, como mencionado anteriormente, os mineradores precisarão aumentar o consumo de energia e a energia consumida para extrair a mesma quantidade de bitcoin. Antes e depois do halving, os custos de eletricidade por bitcoin representavam cerca de 68% e 71% numa média ponderada, respetivamente, da estrutura de custos monetários, sendo o ligeiro aumento atribuído principalmente à escala e aos preços da energia ligeiramente mais elevados.

Pista de mineiro

Definimos pista como quantos dias os mineiros podem sobreviver pagando suas despesas operacionais em dinheiro usando suas reservas de dinheiro e bitcoin. Não existe uma estratégia padrão de gestão de tesouraria em todo o setor. Alguns acumulam o máximo possível de sua produção, também conhecido como 'HODL', enquanto outros não o fazem e optam por vender seus bitcoins à medida que são produzidos. Mineradores bem capitalizados com saldos maiores de bitcoin provavelmente terão um prêmio de capital mais alto em um mercado altista, como o da Riot. No entanto, combinar a baixa velocidade com o alto custo monetário por bitcoin expõe mineradores como a Stronghold aos perigos de um preço baixo do bitcoin.

Custo caixa de produção

Acreditamos que Riot, Marathon, Bitfarms e Cleanspark estão melhor posicionados antes do halving. Um dos principais problemas que as mineradoras enfrentam são os grandes custos de vendas, gerais e administrativas. Para que os mineiros atinjam o ponto de equilíbrio, o halving irá provavelmente forçá-los a cortar custos VG&A, caso contrário, poderão continuar a ter prejuízo operacional e ter de recorrer à liquidação dos seus saldos HODL e outros ativos correntes.

NB: Números da Iris Energy e Cormint baseados em registros do segundo trimestre de 2023, reuniões de gestão e relatórios mensais de produção

Conclusão

Nossa análise sugere que a Riot parece estar mais bem posicionada para navegar pelas complexidades do evento de redução pela metade, principalmente devido ao seu longo período, baixo endividamento e custo de eletricidade e SG&A. A maior parte da dor que os mineradores enfrentarão provavelmente decorre de pesadas despesas SG&A que provavelmente precisarão ser cortadas para permanecerem lucrativas.

No geral, a menos que o preço do bitcoin permaneça acima de US$ 40.000, acreditamos que apenas Bitfarms, Iris, CleanSpark, TeraWulf e Cormint continuarão a operar lucrativamente. Todas as outras mineradoras provavelmente irão consumir sua pista, eventualmente forçando uma maior diluição dos preços das ações, já que muito provavelmente aumentarão o capital ou converterão dívidas.

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

Errata: A estimativa de crescimento de hashpower da Marathon e os custos de caixa associados por Bitcoin foram subestimados – corrigidos para refletir 33 EH, reduzindo o custo de caixa por bitcoin para US$ 43.370.

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