Bitcoin hash-snelheidstrends

Na de snelle uitbreiding van de capaciteit van Bitcoin-miners en de snelle groei van de winstgevendheid in 2021, is 2022 snel een relatief turbulent jaar geworden voor veel exploitanten, met name in Noord-Amerika. Een combinatie van macro-economische en crypto-tegenwind in de afgelopen 12 maanden heeft de winstgevendheid van sommige mining-exploitanten ernstig beïnvloed, waardoor velen hun balans moesten herstructureren en zelfs failliet moesten gaan. Het is echter vermeldenswaard dat de hashrate van het Bitcoin-netwerk (een maatstaf voor de totale hoeveelheid rekenkracht die concurreert om het volgende Bitcoin-transactieblok) ondanks deze tegenwind is blijven stijgen en nu bijna zijn hoogste punt ooit heeft bereikt.

In dit rapport onderzoeken we het cyclische karakter van Bitcoin-mining en de concurrentie die de totale hashrate van het netwerk heeft opgedreven te midden van economische uitdagingen voor miners en aanzienlijke problemen op de open markt. Hoewel de divergentie tussen de Bitcoin-prijs en de netwerkhashsnelheid die sinds eind 2021 is waargenomen, sommige mining-operators wat pijn heeft gedaan, kan de aanhoudende groei van de netwerkhashsnelheid erop wijzen dat de beveiliging van het Bitcoin-netwerk verbetert en de groeiende vraag naar Bitcoin-mining weerspiegelt.

De groeiende wereldwijde vraag naar Bitcoin-mining, in combinatie met de industrialisatie door de groei van open-market-miners in Noord-Amerika, zal de opwaartse trend in de netwerkhashsnelheid het komende jaar waarschijnlijk blijven ondersteunen. Hoewel hogere totale hashsnelheden de winstgevendheid van kleinere of minder goed gefinancierde operators kunnen drukken, aangezien grotere, beter gefinancierde spelers hun marktaandeel consolideren, is de huidige trend objectief gezien een positief resultaat voor de algehele beveiliging van het Bitcoin-netwerk.

Figuur 1. Bitcoin-prijs, hashrate en belangrijke gebeurtenissen

Grafiek van de Bitcoin-prijs en hashrate met belangrijke gebeurtenissen

Inherente cycliciteit

Gezien de historische volatiliteit en cycliciteit van de Bitcoin-prijzen (deels te wijten aan de aanbodzijde-impact van de halvering van nieuwe uitgiftes om de vier jaar), is het redelijk om aan te nemen dat de Bitcoin-miningsector onderhevig is aan een zekere mate van cycliciteit. Sterker nog, de marktdynamiek van de Bitcoin-miningsector is richtinggevend vergelijkbaar met de productiecycli van traditionele grondstoffen zoals goud. Naarmate de vraag naar de onderliggende grondstof toeneemt, neemt de concurrentie tussen marktdeelnemers toe om hun operationele voetafdruk te vestigen of uit te breiden, en worden de verschillende inputs die nodig zijn voor het opbouwen van extra capaciteit duurder. Uiteindelijk zal deze operationele reactie op de groeiende vraag naar de onderliggende activa natuurlijk achterblijven in de realisatie en blijven toenemen totdat de groei van de vraag naar de onderliggende activa afneemt en de cyclus begint te keren.

Figuur 2. Prijs van ASIC-hardware per model

De grafiek toont de prijs van ASIC-hardware per model.

Wat Bitcoin-mining betreft, kunnen Application-Specific Integrated Circuit (ASIC)-miners worden beschouwd als het belangrijkste "gereedschap" van de industrie. We kunnen de tijdlijn van de meest recente miningcyclus begrijpen door de koersschommelingen van ASIC-miners in de afgelopen jaren te observeren. Vanaf eind 2020, toen de Bitcoin-prijzen versnelden, begonnen ook de prijzen van ASIC-miners snel te stijgen. Hoewel de prijzen van ASIC-miners een betrouwbare realtime indicator zijn van de groei van de vraag naar Bitcoin-mining, kan de implementatie van ASIC-miners 3 tot 12 maanden duren (of zelfs langer gezien de problemen met de toeleveringsketen als gevolg van de epidemie). Dit betekent dat de uiteindelijke impact op de hashsnelheid van het netwerk en de moeilijkheidsgraad van de mining met vertraging verloopt.

Van eind 2020 tot begin 2022, toen de Bitcoin-prijzen stegen, probeerden veel exploitanten van miningmachines in Noord-Amerika hun activiteiten uit te breiden om te profiteren van de hogere winstgevendheid die mining met zich meebracht. Nadat China medio 2021 een miningverbod invoerde, versnelde de migratie van rekenkracht van Chinese miners de bereidheid om rekenkracht in Noord-Amerika te implementeren. Dit leidde tot een grotere achterstand aan hardware die in Noord-Amerika moest worden geïmplementeerd. Operators haastten zich om ASIC's aan te schaffen, infrastructuur te bouwen en hashrate te implementeren, waardoor velen buitensporige schulden aangingen, vaak gedekt door hun Bitcoin- of ASIC-bezit.

Achteraf gezien is het duidelijk dat veel van deze leningen onvoldoende rekening hielden met de mogelijkheid van een aanzienlijke daling van de Bitcoin-prijs. Bovendien, toen de Bitcoin-prijs in maart/april 2022 scherp begon te dalen, was de economische druk op miners exogeen ten opzichte van cryptovaluta, zoals stijgende energiekosten en strengere kredietvoorwaarden. De situatie was met name zorgwekkend voor operators die variabele rentetarieven hadden in hun energiecontracten of leningen, of die hun energiekosten niet goed hadden afgedekt. Deze ongunstige factoren zorgden er samen voor dat veel operators in de problemen kwamen, terwijl verwacht werd dat operators met een conservatiever balansbeheer hun marktaandeel zouden vergroten.

Overzicht van publieke miners

Ondanks de dominantie van particuliere exploitanten in de sector (~177 exahash (EH)/s, ~75% van de totale hashrate in oktober 2022), vertegenwoordigen beursgenoteerde Bitcoin-miners een snelgroeiend segment van de wereldwijde hashratemarkt. Bitcoin-miningactiviteiten zijn de afgelopen jaren steeds meer geïndustrialiseerd, omdat steeds meer exploitanten willen profiteren van de grotere toegang tot eigen vermogen en schuldfinanciering door ontwikkelde kapitaalmarkten. Ondanks een moeilijk 2022 voorspellen veel Noord-Amerikaanse miningbedrijven een aanzienlijke capaciteitsuitbreiding in 2023. Door de toegenomen transparantie van deze publieke entiteiten, die verplicht zijn om gecontroleerde jaarrekeningen aan aandeelhouders te publiceren, kunnen ze dienen als een nuttige barometer voor de gezondheid van de miningindustrie. Het is echter vermeldenswaard dat Noord-Amerikaanse miners te maken hebben met relatief moeilijke omstandigheden in vergelijking met de wereldwijde hashratemarkt. Hoewel ze ongetwijfeld profiteren van relatief duidelijke regelgeving en ontwikkelde kapitaalmarkten, hebben ze te maken gehad met stijgende energiekosten en stijgende kapitaalkosten als gevolg van renteverhogingen.

Bovendien, gezien de enorme toestroom van hashrate in Noord-Amerika de afgelopen jaren, zijn miners in de regio mogelijk gedwongen hun activiteiten agressief uit te breiden. Sterker nog, als het aandeel van een bepaalde operator in de groei van de netwerkhashrate niet evenredig is met de groei van het gehele netwerk, zal hun marktaandeel verwateren. De groep van de 15 grootste openbare miners van Noord-Amerika, waarnaar we in deze sectie zullen verwijzen, had eind 2022 een totale hashrate van ongeveer 58 EH/s, goed voor ongeveer 21,9% van de totale netwerkhashrate. In 2022 groeide de hashrate van het Bitcoin-netwerk met ~50% en groeide de gezamenlijke hashrate van de openbare miners in Figuur 3 met ~109%, waardoor hun relatieve aandeel in het netwerk toenam (van ~15,7% aan het begin van het jaar tot ~21,9% aan het einde). Zoals te zien is in de onderstaande grafiek, konden sommige miners de totale hashrategroei (>50%) bijhouden (of zelfs overtreffen), terwijl anderen het afgelopen jaar relatief marktaandeel verloren. Operators met een hashrategroei van meer dan ~109% hebben een relatief aandeel in deze groep publieke miners veroverd.

Figuur 3. Hashrategroei van toonaangevende publieke miners in 2022

Grafiek van de hashrategroei van toonaangevende publieke miners in 2022

De hashrategroei weerspiegelt echter niet volledig de situatie van deze groep miners. Sommige miners hebben hun balansen op orde gebracht om hun hashrate te vergroten. Hefboomwerking in de vorm van ASIC-leningen werd begin 2022 steeds problematischer toen de ASIC-prijzen kelderden. Core Scientific heeft in december faillissement aangevraagd, nadat het de afgelopen twee jaar in totaal ongeveer $ 366 miljoen had opgehaald bij zes schuldeisers, met hardware als onderpand (8,9 EH/s van de gerapporteerde totale hashrate van 15,7 EH/s aan het einde van het jaar). Als gevolg hiervan is de reële marktwaarde van het onderpand voor deze leningen (die momenteel via een faillissement worden gereorganiseerd) aanzienlijk gedaald (met ongeveer 50% tot 70%). Interessant is dat de schuldeisers die deze ASIC-gedekte leningen aan miners hebben verstrekt, zich ook in een precaire positie bevinden, aangezien hun verhaalmogelijkheden bestaan uit zelf farm-operators worden (de ASIC's overnemen), de ASIC's liquideren in een relatief illiquide en dalende markt, of samenwerken met de leners om de schuld te herstructureren. Voor veel schuldeisers is de derde optie feitelijk de weg van de minste weerstand.

Hoewel sommige exploitanten van landbouwbedrijven zich in een betere positie bevinden dan andere (bijvoorbeeld degenen die conservatiever zijn geweest in schuldfinanciering en hun elektriciteitskosten goed hebben afgedekt), is het niet verrassend dat de meest kwetsbare exploitanten van landbouwbedrijven zich, gezien de omstandigheden, in Noord-Amerika bevinden. Stijgende inputkosten, buitensporige leverage en een steeds competitievere omgeving hebben allemaal geleid tot de huidige situatie van deze groep exploitanten. Figuur 4 toont het totale schuldenniveau van deze groep miners (gemeten in hashrate per seconde) en de hoeveelheid Bitcoin-reserves die ze aan het einde van het jaar aanhielden. Volgens de meest recente openbare registratie bedroeg de totale schuld van deze groep miners ongeveer $ 2,4 miljard en bedroegen hun reserves aan het einde van het jaar ongeveer 33.000 Bitcoins (ongeveer $ 760 miljoen). Deze cijfers kunnen inzicht geven in de financiële status van deze bedrijven in de context van hun vermogen om in de toekomst nieuwe Bitcoin te genereren en te accumuleren. Bedrijven zoals Hut8 en Riot zijn erin geslaagd grote Bitcoin-reserves op te bouwen met relatief weinig schulden.

Figuur 4. Totale schuld (per EH/s hashrate) en Bitcoin-reserves van de beste publieke miners (per 31 december 2022)

Grafiek van de totale schuld (per EH/s hashrate) en Bitcoin-reserves van de beste publieke miners (per 31 december 2022)

Het dilemma van de ene miner is de kans van de andere miner

Hoewel de miningomstandigheden voor veel exploitanten krap blijven, is de theoretische daling van de netwerkhashrate als gevolg van de uitval van ASIC-miningmachines in Noord-Amerika grotendeels gecompenseerd door nieuwe bronnen van hashrate. Hoewel gegevens over de omvang van sommige van deze nieuwe miningmachines en hun exacte bronnen relatief schaars zijn, zijn er de afgelopen 12 maanden een paar betrouwbare bronnen van incrementele hashrate ingezet, zoals hieronder:

Noord-Amerikaanse exploitanten met een goede kapitaalpositie: Bedrijven zoals Riot, Cleanspark en Bit Digital waren conservatiever in hun leverage dan hun concurrenten voordat de kredietvoorwaarden werden aangescherpt en konden hun aandeel in de netwerkhashrate in 2022 vergroten. Daarnaast hebben veel miningbedrijven in Noord-Amerika vooruitblikken gegeven op aanzienlijke capaciteitsuitbreidingen in 2023. Ook opmerkelijk is dat Foundry, een particuliere Amerikaanse exploitant van Bitcoin mining pools (een dochteronderneming van Digital Currency Group), zijn hashrate het afgelopen jaar bijna heeft verviervoudigd (momenteel ~86 EH/s) en nu 's werelds grootste Bitcoin mining pool is.

In regio's met toegang tot goedkope of gratis energie, particuliere of staatsbedrijven: De toenemende vraag naar Bitcoin-mining in regio's zoals Rusland, het Midden-Oosten, Afrika en Zuid-Amerika heeft geleid tot aanzienlijke investeringen om de miningcapaciteit uit te breiden, vaak gebruikmakend van goedkope of anderszins gestrande energie.

Bovendien kan deze miningcyclus anders zijn dan voorgaande, omdat er meer motivaties zijn om deel te nemen aan Bitcoin-mining dan alleen pure Bitcoin-prijsspeculatie. Een toenemend aantal marktdeelnemers maakt gebruik van het Bitcoin-netwerk voor meer gespecialiseerde toepassingen, waaronder:

Het te gelde maken van ongebruikte energie, ongeacht de geografische locatie, die anders verspild zou worden of oneconomisch zou zijn om aan het net/de bevolking te leveren: Het afvangen van aardgasfakkels is een vorm van Bitcoin-mining die feitelijk netto positief is in termen van emissies, omdat het anders verbrand methaan omzet in CO2, een veel minder intensieve vorm van koolstofuitstoot. Grote energiebedrijven, waaronder Shell en ExxonMobil, zijn begonnen deel te nemen aan Bitcoin-mining omdat ze de winstgevendheid van bestaande activiteiten kunnen verhogen en tegelijkertijd de netto-uitstoot kunnen verminderen door ongebruikte energie te te gelde te maken.

Vraagresponsprogramma's ontworpen om geïsoleerde netwerken te stabiliseren: Bitcoin-miners vertegenwoordigen een zeer uniek type energiekoper, die hun energieverbruik op elk moment kan beperken (ook wel bekend als onderbrekingsbare energiebelasting), terwijl de meeste grote industriële energieverbruikers hun activiteiten economisch gezien niet kunnen onderbreken. Er zijn twee belangrijke vormen van "vraagrespons" die door exploitanten van miningfarms worden geïmplementeerd: (1) onderhandelen met energieleveranciers/nutsbedrijven om gedurende een bepaalde periode een statische lage elektriciteitsprijs (meestal lager dan de marktprijs) vast te leggen, op voorwaarde dat ze de stroom uitschakelen wanneer de vraag naar het net stijgt (piekvraagperiodes). Miners die deelnemen aan dit type vraagrespons zorgen ervoor dat de voordelen van minen tegen lagere statische kosten de verwachte potentiële downtime tijdens piekvraagperiodes overtreffen. Als alternatief (2) verkopen miners stroom (d.w.z. machines uitschakelen) terug aan de markt tegen de spotprijs. In deze regeling worden miners niet noodzakelijkerwijs gedwongen om de stroom uit te schakelen om te reageren op de piekvraag, maar worden ze er economisch direct toe gestimuleerd. Ze zullen alleen deelnemen aan dit type vraagrespons wanneer de spotprijs die de markt biedt de winst overtreft die ze anders zouden maken met Bitcoin-mining. De meest voorkomende toepassing van deze aanpak is bij miners binnen het Texas/ERCOT-net.

Het kanaliseren van hernieuwbare (en intermitterende) energie: Het grootste obstakel voor wind- en zonne-energie om effectief grote populaties te ondersteunen, is de winstgevendheid op korte termijn van deze exploitanten. Het intermitterende karakter van wind- en zonne-energie, gecombineerd met de onbalans tussen overtollige capaciteit en de capaciteit die daadwerkelijk aan het net wordt geleverd voor gebruik, betekent dat vroege wind- en zonne-energieprojecten vaak ongebruikte energie produceren. Bitcoin-mining kan de bouw van deze opwekkingscapaciteit aanvullen en een winstgevende manier bieden om energie te gebruiken tijdens daluren (d.w.z. het afvlakken van intermitterende energie). Een joint venture tussen Tesla, Block en Blockstream kondigde vorig jaar plannen aan om dit concept in West-Texas te implementeren en financiële prikkels te bieden voor de bouw van zonne-energiecapaciteit via Bitcoin-mining.

Deze op prikkels gebaseerde bronnen van incrementele hashrate zijn niet noodzakelijkerwijs afhankelijk van de bereidheid van de exploitant om Bitcoin te verzamelen, zoals vaak het geval is bij traditionele mining-exploitanten. In plaats daarvan wordt Bitcoin-mining gebruikt als een instrument om direct energie te gelde te maken die anders gestrand of oneconomisch geleverd zou worden aan het net of aan bewoners.

Conclusie

Gezien de hashrate-trends die gedurende 2022 zijn waargenomen, is het waarschijnlijk dat de nieuwe hashrate-toevoegingen in de komende maanden de hashrate-afnames van noodlijdende exploitanten zullen overtreffen. Enkele van de meest gestreste exploitanten hebben in de tweede helft van 2022 stappen ondernomen om hun schulden te herstructureren/verminderen, en zelfs exploitanten die failliet zijn verklaard, zoals Core Scientific, hebben interesse getoond om hun miningvloten te blijven exploiteren. Bovendien biedt de recente prijsontwikkeling van Bitcoin, hoewel van korte duur en onderhevig aan een mogelijke omkering, enige tijdelijke respijt voor miners die nauwelijks winstgevend zijn.

Zoals we hebben besproken, is een groot deel van de recente groei van de hashrate te danken aan capaciteitsuitbreiding in Noord-Amerika. Dit weerspiegelt zowel de vertraging in de hardwaremigratie in China (na het miningverbod) als de effectiviteit van duidelijke regelgeving en toegang tot ontwikkelde kapitaalmarkten bij het faciliteren van de implementatie van de hashrate. Kortom, de concurrerende omgeving in Noord-Amerika zal deze miners waarschijnlijk blijven stimuleren om hun capaciteit snel uit te breiden. Bovendien zou de toenemende vraag naar Bitcoin-mining, als gevolg van innovatieve vormen van on-site energiemonetisatie, de toekomstige groei van de netwerkhashsnelheid verder moeten ondersteunen. Behoudens een significante daling van de Bitcoin-prijs of andere factoren die de economische haalbaarheid van toekomstige capaciteitsuitbreiding zouden kunnen bedreigen, kan daarom worden verwacht dat de netwerkhashsnelheid zijn opwaartse trend tot in 2023 zal voortzetten.