比特币的“造富神话”背后,隐藏着一个持续引发争议的议题——挖矿耗电,尤其是当人们将目光聚焦于“每台比特币矿机”的耗电表现时,这个看似微观的个体数据,实则折射出整个行业巨大的能源消耗问题,一台比特币矿机究竟能耗多少电?这些电力从何而来?又为何会成为能源焦点?

每台矿机:不止“家用电器”级别的耗电

要理解比特币挖矿的耗电,首先需明确“矿机”的本质——它是一种专门用于“挖矿”的高算力计算机,核心功能是通过大量计算争夺记账权,从而获得比特币奖励,而其耗电水平,远超普通家用电器。

以目前主流的比特币矿机(如蚂蚁S19 Pro、神马M30S 等)为例,其单台算力通常在100TH/s(每秒百亿次哈希运算)以上,功耗则普遍在3000瓦至3500瓦之间,部分高功耗机型甚至可达4000瓦(即4千瓦),这意味着:

  • 每小时耗电3-4度:按3000瓦功耗计算,一台矿机运行1小时耗电3度,24小时不间断运行则耗电72度;
  • 相当于普通家庭的数倍用电量:一个普通家庭(以每月300度电计)日均用电约10度,一台矿机1天的耗电量相当于一个家庭7天的总和;
  • 全年耗电超千度:若全年365天不间断运行,单台矿机电量消耗可达1056-1278度,相当于3-4个普通家庭全年的用电量。

需要强调的是,比特币挖矿追求“算力最大化”,矿机需24小时满负荷运转,且对散热要求极高(需搭配风扇或空调降温),进一步推高了实际能耗,有数据显示,散热系统的耗电可占矿机总功耗的10%-20%,这意味着“每台矿机”的实际耗电可能比标称值更高。

耗电从哪来?算力竞争与“矿机军备竞赛”

为何比特币矿机会消耗如此多的电力?根源在于比特币的“工作量证明”(PoW)机制——矿机需通过复杂计算竞争解决数学难题,谁先算出答案,谁就能获得比特币奖励,这种机制本质上是“算力比拼”,而算力的提升直接依赖更高的电力投入。

早期比特币挖矿,普通电脑甚至显卡即可参与,但随着全网算力激增(目前比特币全网算力已超500EH/s,1EH/s=1000万TH/s),个人算力微不足道,矿机厂商开始推出“专业矿机”,算力从初期的几TH/s跃升至如今的百TH/s级别,功耗也随之飙升,这种“矿机军备竞赛”导致单台矿机的耗电水平呈指数级增长:2010年,一台普通电脑挖矿功耗不足100瓦;2023年,主流矿机功耗已达3000-4000瓦,增长超30倍。

矿机选址倾向于“电价低廉”的地区(如四川云南的水电、新疆内蒙古的火电),以降低挖矿成本,电价每降低0.1元/度,单台矿机年成本就能减少100元以上,这促使矿场向能源丰富但经济相对落后的地区聚集,也带来了能源利用与区域发展的矛盾。

每台矿机的耗电,乘以千万就是“能源黑洞”

单台矿机的耗电或许看似有限,但当全球数百万台矿机同时运转时,其总量便触目惊心,剑桥大学替代金融中心(CCAF)的数据显示,比特币挖矿年耗电量约在1300亿度至1950亿度之间,相当于全球总用电量的0.6%至0.9%,超过挪威、阿根廷等国家的全年用电总量。

若按单台矿机年均耗电1150度计算,全球若有100万台矿机同时运行,年耗电就达115亿度——这相当于1.1亿中国人(约占全国人口8%)的全年用电量,更关键的是,比特币挖矿的耗电并非“生产性消耗”,而是为了维持网络安全的“必要浪费”,这种“能源效率”问题使其成为全球能源转型的争议焦点。

近年来,随着比特币价格波动和各国对挖矿监管的收紧(如中国全面清退比特币挖矿),全球算力曾短暂下降,但矿机厂商仍在研发更高算力、更低能耗的机型(如5nm芯片矿机),试图平衡算力与能耗,只要PoW机制不变,“算力竞争—电力消耗—升级矿机”的循环就难以打破。

每台矿机的耗电,是行业必须面对的“成本账”

从单台矿机每小时3-4度的耗电,到全球每年千亿度的能源消耗,比特币挖矿的“电费账单”既是行业发展的缩影,也是对能源利用效率的拷问,对于矿工而言,电价是决定盈利的核心变量;对于全球而言,如何平衡加密货币创新与能源可持续性,已成为无法回避的命题。