比特幣本質上是一枚能源幣

今年是比特幣等加密貨幣（Cryptocurrency）的狂歡年。比特幣價格一度突破新高，達到創紀錄的5000美元一枚。最近因為各種監管打擊層出不窮，價格動蕩。但是無論怎樣，比特幣風起云涌，得到全世界無數無政府主義者、自由經濟主義者、反凱恩斯學派、極客的追捧。這里，我想潑一點冷水，說比特幣是一枚“臟”幣。

比特幣是一枚“臟”幣，倒不完全是因為有人用比特幣匿名從事非法交易，那只是一個方面。一個新生事物的發起，很多都是從邊緣人群開始。我說比特幣是枚“臟”幣，主要是因為比特幣的能耗實在太大了，而且增長迅猛，對環保而言是個災難。

是的，比特幣消耗的電力在急劇增長。目前比特幣挖礦的出塊速度是12.5個每十分鐘。每天挖礦的速度是1800枚。按照價格維持在5000美元一枚計算的話，每天礦工的收益是900萬美元，每年的收益是32.8億美元。礦工挖礦都是在電力最便宜的地方，比如中國四川、貴州的小水電廠，內蒙古的煤電廠等。挖礦是市場充分競爭的，長期來看礦工的主要成本就是電費。由于硬件上很快就落伍，因此需要不斷更新，硬件的投入一般是通過比特幣增值對沖掉的。保守估計，按照一度電0.3元人民幣來計算，一年大約消耗6.57×1010度電。目前人類一年的總耗電量是20×1012度電，也就是說，如果比特幣長期站在現在的價格上，地球上0.32%的電力會被用在比特幣挖礦上。

問題是比特幣的價格還在一路暴漲，有相當一部分人認為比特幣在未來5至10年有可能成為全球儲蓄貨幣。全球黃金總市值是8萬億美元左右。全球的美元總量是10萬億美元。要想成為儲蓄貨幣，比特幣的市場總規模應該達到萬億美元這個數量級，在此之前價格不會穩定下來。如果比特幣能夠持續過去8年的增長，未來的價格會在10萬～100萬美元一枚。

我們來看看那個時候的比特幣電力消耗是多少？未來10年比特幣還會經歷兩次減半（halving），分別是2020年和2024年。2040年以前的挖礦速度將會是900枚每天，如果按照現在的速度在2024年以前價格漲到10萬美元，那么每天的礦工收益是9000萬美元，折算到一年的電費是328億美元。也就是說幾年之后，地球上3.2%的電力將被用來挖掘比特幣。

有人推算過，地球上所有銀行系統加總的耗電功率是6000～10000兆瓦，是現在挖掘比特幣耗電總功率的5～20倍。未來幾年如果比特幣的電力消耗增長趨勢不變，比特幣的耗電總量將會和銀行系統的耗電量持平。這樣來看，比特幣的電子貨幣革命，至少從能源角度來說，是歷史的倒退。如果比特幣成為全球儲備貨幣，那么能耗總量將是現有銀行系統的1～2個數量級之上。

如果按照那些更加大膽的預測，比如著名的防病毒軟件McAfee的創始人JohnMcAfee，他堅定地認為比特幣會在2030年之前漲到50萬美元一枚。他甚至說如果漲不到，他會把自己的鞋吃了。名人們此類的預測很多，但是大部分都是順手拈來的數據，反正遙遠的未來也不知道自己是不是還在人世間。

如果比特幣能夠保持過去的增長趨勢，7年內漲到50萬美元一枚，那么比特幣挖礦的總電力消耗是7.3×1012kWh，7.3萬億度電。這是一個天文數字，地球上人類一年的總耗電量是20000TWh=20×1012kWh，20萬億度電。就是說地球上每年1/3的電力消耗將被用在比特幣挖礦上，才能夠支撐比特幣價格漲到50萬美元一枚這個價格。邏輯上感覺很荒謬，中國一年的耗電量只有5.5萬億度。

說7年后地球上1/3的電力被用來挖掘比特幣是環境和能源的災難，但并不是說不可能。比特幣的挖掘最初在個人電腦上就可以實現，現在則必須由大規模的公司和數據中心組成挖礦池。等到世界上很多地方都像對待黃金一樣動用國家之力挖掘比特幣的時候，估計比特幣的電力消耗就會達到1/3全球電力消耗的水平了。注意這個電力消耗和硬件進步沒有關系，因為礦工和礦工之間是競爭關系，唯一的影響因素是挖礦減半（halving）的時間。

問題是比特幣的挖礦只是為做數學題而做數學題，完全沒有必要這樣。比特幣挖礦POW（Proof of Work，工作量驗證）的本質就是必須消耗電力資源來證明你做了工作，但是做這些數學題并不是實現去中心化交易所必需的。第二代的電子貨幣采用POS（Proof of Stake，籌碼驗證），或者Proof of Capacity，容量驗證），或者tangle（纏繞），完全可以避開挖礦這個環節。而且第二代電子貨幣可以實現零費用支付，實現智能合約，可惜卻似乎沒有一個有潛力能夠替代比特幣作為儲備貨幣的候選。因為POW是真金白銀地投入，是最可靠的。讓比特幣改變算法從POW到POS完全不可能，因為去中心化的特點，任何結構上的改動比登天還難。

誰擁有廉價的能源，誰就擁有更多的比特幣挖礦能力，這一點說明，比特幣本質上是能源幣。在可預見的未來，不論大家喜歡還是不喜歡，比特幣能耗將會持續攀升。在能源結構調整和氣候變化大背景下，它會成為一枚越來越不環保，越來越“臟”的貨幣。□

（作者為同濟大學機械與能源學院教授、博士生導師）endprint