挖矿诱因 ─ 第二部分 ─ 为什么中国成为了比特币采矿行业龙头

中国在大多数能源相关领域产业都占有全球主导地位

比特币圈子里经常被问到的一个问题是：

为什么中国有这么多的矿池及矿工？

最简单的回答是，为什么没有呢？中国不只是一个普通的国家。中国是全球经济强国，在大多数工业和能源领域占主导地位，例如：

中国铁矿石进口占世界总量68％

中国铝生产占世界总量54％

中国煤炭消耗占世界总量50％

全球60个在建的核电厂中有22个位于中国。中国在过去10年里核电用量增长占世界增长总量183％（占比超过100％是因为日本在2011年大地震之后将其核反应堆关闭了）

在过去十年，中国水电使用量占世界总量30％，另外中国水电使用量增长占世界增长总量76％

因此，既然中国已经是全球能源行业的主要驱动力，中国能在比特币采矿业这种高能源集中度的产业中占据主导地位并不是一件稀奇的事。当然，新的高效电厂的建成，特别是在水力发电领域，也可能是让中国成为比特币采矿业主导国家的原因之一。

市场普遍认为中国成为行业龙头的原因

矿场建立高效─普遍认为中国最大的优势之一就是当地的基础设施和专业知识，使得一旦拿到采矿芯片，矿场便可以被迅速的建立起来。据说其他国家在搭建矿场的速度上要比中国慢许多。由于高效的芯片不断的在开发中，能够快速设立矿场是至关重要的。另外，与专业芯片的制造商的地理位置相近也为中国采矿业带来了地缘优势。

发电行业的腐败及合作关系─另一个优势是中国电力行业的腐败现象。一些比特币矿厂也许透过给与电厂业主好处，让他们将采矿设备放置在电力设施内或较近的位置。

在本文中，我们将研究其他对中国主导地位带来贡献的因素，一些并未在比特币圈内广泛的讨论的因素。其中最值得留意的是中国的水电产能过剩情况，这些为了不断亏损的铝业而生的产能。

中国水电站增长期

全球水电用量按地区划分（2006年至2016年）

来源: BP world energy report 2017备注：单位为百万吨油当量

上图显示，中国在过去十年中一直是世界水电增长的主要驱动力。水电是比特币矿业的一个很好的能源来源，因为发电的边际成本非常低，大部分成本产生于投资初期。除此之外，电源可靠稳定。

中国最大在建水电设施是位于金沙江的白鹤滩项目。该项目总共将有16台个体装机容量为3.6TWh的发电机，总装机容量为57.6TWh。该项目始于2008年，预计于二零二一年完成。金沙江西南边的乌东德水电项目是近期的大型项目，该项目总装机容量达到36.7TWh，与其相比，世界上最大的水电项目（南美的伊泰普水坝除外）三峡大坝项目的总装机容量为100TWh。乌东德水电项目于2014年开始施工，第一台发电机计划于2018年完工。整个乌东德水电项目预计于2020年完成，将会是世界第六大水电站。

长江三峡水坝（2009）

来源: Wikipedia

上述项目规模对于比特币采矿业来说太大了。上述提及的每个项目都比比特币的总用电量（约15TWh）多得多。

2017年1月，中国水利部颁布了推进小型水电站发展的指导方针。该指导方针概述了到2030年在中国小型水电站的发展计划。由于小型水电站更可能用于比特币采矿，因此这将会是一个有趣的发展方向。

鋁产量

一般来说，水电和鋁产量息息相关。拜耳（Bayer）工艺和霍尔赫鲁特（Hall-Héroult）工艺是将礬土冶炼成铝的主要工艺。这个过程涉及电解，因此需要电力（像比特币采矿需要电力一样）。而与冶炼鋁不同，炼钢对电力的需求少很多。

铝生产过程是非常耗能的，能源成本占铝生产成本很大一部分。根据鋁场情况和市场条件的不同，一般能源成本占总生产成本30％至65％。

在竞争激烈的铝业中，保持低廉的成本对铝厂在整个经济周期中的行业竞争力至关重要。例如，加拿大是世界第二大水电国家，落后于中国。加拿大大部分的水电集中在加拿大力托集团炼铝业务（前身为加拿大铝业“Alcan”）。与比特币采矿业类似，铝冶炼会寻求最便宜可靠的能源，通常是水力发电。

据国际铝业研究所统计，加拿大铝冶炼厂中采用水力发电的占比80％，而在中国该占比仅为10％，其余90％均用煤电。然而因为中国的规模庞大，其铝冶炼厂的水电总用电量与加拿大差不多约为50TWh。专门为铝冶炼而建造的发电厂通常被称为鋁专属发电厂。

水电设施投资过剩及铝市场周期

有人可能会说中国早期过度投资发展水电项目，近年来这一投资趋势已经放缓，大多数主要水力发电有利据点已经被开发，然而中国在2016年新建的水电站产能仍然高于其他国家。

虽然以百分比来说中国的水电基础设施仅占产铝业整体耗电量的10％，但是其规模还是很非常大。中国在2011年至2013年期间为了铝冶炼厂大量投资水电设施，其后 2014年和2015年遇上铝价格走低，如下图所示。由于价格下滑导致生产经济效益降低，许多铝冶炼厂被迫停产，使地方专属水电厂的供电需求也跟着下滑。另外，由于一般水电厂距离市区较远，中国又缺乏特高压（UHV）电力传输基础设施，导致多余的产能无法向大城市输出供电。

在这种情况下，比特币采矿业可能是这些能源唯一合适的消费者。在缺乏特高压线路的情况下，大部分电力在传输到大城市的过程中将会因为所受的阻力太大而流失。在理论上挖掘比特币可以将这些过剩的能源转移到中国东部的主要城市，这些产能便不会因为阻力问题而流失，比特币矿工也可以能从这些专属水电厂获取廉价的电力。当然，这必须在中国大城市对比特币仍有需求的前提下才会发生，而在过去几年里的该需求也像上述这般。

如下图所示，铝价近期回升，但部分原因是因为中国透过关闭亏损的铝冶炼厂有效的降低了铝产量。因为中国政府在产业战略布局上减少了对重工业损失的补贴并将经济转向技术和消费领域。这也是为了进一步推动环境保护并提高中国空气质量。

铝现货价格

来源：The London Metal Exchange

铝冶炼厂产能利用率

如下图所示，中国国内铝产量大幅上涨，尽管最近几年投资过及产能过剩而导致生产增长放缓了一些，其产量仍从20年前接近零产量到现在占全球主导地位，如下图二所示。下图显示了中国巨大的产能过剩。中国与美国相比是产能利用率最低的地区，而美国也在减产。

全球各国铝产量（1995年至2016年） – 百万吨铝

来源：BitMEX 研究，US Geological Survey

由于加拿大的成本结构性的偏低，尽管铝价下跌，力拓集团的鋁市场业务在过去三年依然能够实现10％左右的净利润。因此，加拿大的产能利用率在2016年达到100％。

相比之下，中国最大的原铝生产商之一中国铝业虽拥有国内27％的市场份额，却在2012年至2015年期间录得营业亏损。而在2016年由于铝价回升并且在关闭其最大的亏损业务的情况下，中国铝业才录得营业利润。

力拓现代化的Kitimat水力铝冶炼厂（加拿大）

来源：Rio Tinto

铝产能利用率

来源: BitMEX 研究，US Geological Survey

铝产能过剩量按地区划分（1995年至2016年） – 百万吨铝

来源: BitMEX 研究， US Geological Survey

水电产能过剩的隐忧

在分析了铝产能过剩数据后，我们将其乘以每个地区水电供电与鋁冶炼厂之比，计算出与铝有关的剩余水电产能的近似值。计算出来数值估计偏高，因为煤炭冶炼厂可能不成比例地关闭。

下图显示，中国水电产能大量过剩，尽管只有10％的铝冶炼厂依靠水力发电。

水电产能利用率（2004年至2016年） – 百万吨铝当量

来源: BitMEX 研究， US Geological Survey， The International Aluminium Institute

虽然图表显示中国迄今为止铝业相关的水电有着巨大的产能过剩，但这只说明了一部分问题。国外产能过剩大部分集中在一些人口密度较高和特高压输电线路基础设施完善的地区，例如北美和欧洲。

而中国的大量产能位于西部地区，国内大部分人口却居住在东部，因此能源需求主要集中在东部地区。

目前中国有几个特高压输电线路项目正在进行中，将从郊区向东部城市提供电力。中国国家电网公司计划在2009年至2020年期间投资880亿美元发展特高压线路。许多线路将在未来几年内完成，这个计划对特币采矿业可能产生非常有趣的影响 。

全球用电量

便于文中分析，我们需要知道全球铝生产消耗约804TWh的电力，约占全球总用电量的3.2％。根据最新的评估，比特币采矿业消耗了铝生产总用电量的2.1％左右。

然而，由于需要电力输送灵活性较高，按成本计算，预计铝生产用电成本远远低于总电量生产成本的3.2％。同样，比特币采矿业的用电总成本也预计比铝用电成本的2.1％还低。

全球用电量 (TWh) 2016 % 比特币采矿* 16.70.07%鋁生产 804.03.22%其他24,179.096.72%总共25,000.0100%

来源: BitMEX 研究，BP，The International Aluminium Institute, Digiconomist备注：*基于最新数据的比特币年度预测

结论

我们认为，由于过度投资亏损的铝冶炼厂，再加上这些铝冶炼厂均建设在缺乏特高压输电基础设施的偏远西部地区，这些都是导致中国比特币采矿业的成功的因素。

当然，我们明白有其他分析的角度，也许其他解释更能体现中国发展与比特币的直接相关性。