AI东风已至，比特币矿场开启第二增长曲线

事件：6月3日，比特币挖矿股Core Scientific（股票代码：CORZ）与AI算力云服务商CoreWeave签订12年、200MWGPU托管订单，预计将获35亿美元收入（约1750万美元/MW，收入2.9亿美元/年），毛利率约为71%。6月25日，CORZ与CoreWeave新签订70MW托管合同，预计将获12.25亿美元收入。 AI用电需求狂飙，CoreWeave并非个例。麦肯锡估计，美国数据中心2023/2024/2030年电力容量需求分别为19/21/34GW，增长迅猛。北美重要数据中心现供需缺口，空置率创历史新低，租金已然上涨。 当前在美国建设数据中心需要较长时间，而比特币矿场股拥有大量现成资源，先发优势明显。世邦魏理仕2023年9月指出，成本上升、劳动力短缺、电力供应受限等因素，使美国主要数据中心建设遇阻，施工时间从2015年到2020年间的一到三年，延长了两到四年，甚至六年，美国出现供需缺口。尽管对冗余和可用性的要求较低，比特币矿场并不能直接用于AI GPU托管，但相较于其他服务商基建先发优势明显，尤其是对数据中心而言重要的电力资源上。根据美国能源信息署2022年10月的统计，美国至少有137个加密资产矿场，电力容量至少是10.275 GW，占美国年均电力需求量（450GW）2.3%；假设利用率为90%，则美国加密资产挖矿年均耗电量约为810亿度（注：10.275GW*365天/年*24小时/年*90%），占2023年美国数据中心耗电量（1500亿度）约54%。 比特币矿场在液冷散热上具备先发优势。多个比特币矿场股在液冷领域有研究或实践经验。AI算力发展的一大趋势是更大算力、更多功耗，因此，需要更高效散热，BTDC研究项目指出，当每个机架的密度超过40kW时，液冷可提高设备机架功率密度，从而降低成本。Riot Platforms已购入约十万台浸没式液冷矿机；比特小鹿正将100MW电力转换为液冷。 部分AI服务商对比特币矿场比较熟悉。Coreweave曾用GPU挖以太坊。 我们认为，或有更多AI云服务商选择比特币矿场。 比特币矿场有望满足美国数据中心电力需求的56%-144%。我们发现，包括CleanSpark、Riot等在内，已有6家比特币挖矿股公布的计划部署电力超过1GW，它们至少已通电3471MW，2028年前有望完成至少5969MW电力，有望满足美国数据中心用电需求的56%。另外考虑得州矿场已获批的9GW电力负荷和得州占美国矿场负荷1/3，2024/2025/2026/2027/2028年，美国比特币矿场能满足数据中心电力需求的81%/101%/118%/133%/144%。综上，我们认为，2028年，美国比特币矿场能满足美国数据中心电力需求的比例在56%~144%之间。 投资建议：我们认为，CORZ与CoreWeave合作的商业模式，有望复制到其他比特币挖矿股，降低在比特币单一资产上的风险暴露，丰富收入来源。 建议关注具备以下元素的个股：1）在手合同电力容量多、电力计划完成时间较为明确；2）有液冷实践经验；3）估值较低。截至7/31，我们统计的六家远期电量部署超过1GW的比特币矿场股，平均市场为其已通电电量给予385万美元/MW估值，为其远期部署电量给予133万美元/MW估值。4）比特币挖矿龙头。建议关注，Marathon Digital、Core Sientific、Riot Platforms、Iris Energy、比特小鹿和CleanSpark。 风险提示：AI应用发展不及预期、用电需求放缓；矿场股融资遇阻。 1比特币挖矿股Core Scientific与AI云平台Coreweave签订大额售电订单 1、2024年6月3日，以比特币挖矿和矿场托管为主营业务Core Scientific（股票代码：CORZ）与AI（人工智能）算力云服务平台CoreWeave签订了一份大额订单，前者将为后者提供200MW电力，来托管后者的英伟达GPU，合同为期12年。 （注：1太瓦（TW）=1000吉瓦（GW）=1000,000兆瓦（MW）=1000,000,000千瓦（kW），1太瓦时（TWh）=1000吉瓦时（GWh）=1000,000兆瓦时（MWh）=1000,000,000千瓦时（kWh，通常我们所说的1度电即1kWh），为了方便识别和理解，下文除“1度电/1kWh”外均采用英文简称） 场地转换成本约为500-700万美元/MW，其中150万美元/MW（共约3亿美元）的AI数据中心改建成本由CoreWeave承担。该部分费用将以不超过当期托管费用50%的金额，抵扣托管费用，直至全部结清。超过150万美元/MW的部分也将由CoreWeave承担，并在合同期满时以账面成本转让给Core Scientific（股票代码：CORZ）。Core Scientific（股票代码：CORZ）预计，该合同将为公司带来35亿美元的收入（相当于1750万美元/MW，年收入2.9亿美元），毛利率约为71%。 2、2024年6月25日，Core Scientific（股票代码：CORZ）与CoreWeave新签订70MW电力合同，场地改造成本1.05亿美元仍然由CoreWeave以当月托管费抵扣的形式承担；Core Scientific（股票代码：CORZ）预计该合同将为自己带来12.25亿美元收入；CoreWeave还拥有两次续约机会，每次可续期五年。 3、Core Scientific（股票代码：CORZ）预计将于2025年为CoreWeave托管的GPU通电。 Core Scientific（股票代码：CORZ）在未来几年将会有显著的财务增长和稳定的利润率，为其他比特币挖矿股转型成为AI电力服务商打开了想象空间。 图表1：Core Scientific预计与Coreweave 2024年6月3日签订的200MW电力合同对自身财务状况的改变 2Core Scientific与Coreweave的合作有望复制到其他比特币矿场股上 2.1 AI用电需求狂飙，Coreweave并非个例 2.1.1AI驱动HPC、GPU和电力需求迅速增长 2022年11月30日OpenAI上线的AI聊天机器人ChatGPT是我们所处时代面临的重大边际变化。根据美国电力研究所（Electric Power Research Institute，EPRI）2024年5月援引的数据，单次传统Google搜索约需0.3Wh电力，而ChatGPT需要2.9Wh，是前者的十倍。 根据SemiAnalysis，在每次Google搜索中实施大模型可能每天消耗80 GWh或每年292亿度电。New Street Research的类似分析表明，需要每天消耗62.4 GWh或每年228亿度电。 图表2：单次查询对电力的需求（单位：wh/查询） 人工智能不断发展，驱动超大规模数据中心和GPU市场规模增长。根据Precedence Research， 2023年全球超大规模数据中心（Hyperscale Data Center）市场规模为1021亿美元，预计2024年将达到1302亿美元，预计到2032年将达到9353亿美元左右，2024年至2032年的复合年增长率27.95%； 2023年全球数据中心GPU市场规模为131.8亿美元，预计2024年将达到169.4亿美元，预计到2033年将达到1620.4亿美元左右，2024年至2033年的复合年增长率为28.52%。 图表3：2022至2032年，超大规模数据中心“Hyperscale Data 图表4：2023至2033年数据中心GPU市场规模和增长（金额单位：10亿 人工智能发展驱动全球和美国数据中心电力需求迅猛增长。 全球层面看，根据国际能源署（International Energy Agency，IEA），2022年全球数据中心耗电量约为3000亿度电，占全球总耗电量的1.2%。麦肯锡2023年1月估计，2023年到2030年，全球数据中心电力容量（注：数据中心可以容纳的服务器数量的功耗之和，下同）需求预计将以12%-15%的复合年增长率增长。 人工智能等新兴技术的快速增长在过去十年中推动了数据中心的增长，并预计将继续保持此趋势。单看美国，麦肯锡估计，2023年美国数据中心电力容量为19GW，2024年将需要21GW，到2030年将需要35GW。美国电力研究所（EPRI）称，2023年，美国数据中心耗电量为1500亿度电，占美国总耗电量的4%，相当于1400万个家庭的耗电量。美国电力研究所（EPRI）2024年5月预测，假设2023-2030年复合增速（CAGR）分别为3.7%/5%/10%/15%，到2030年，数据中心耗电量将分别达到1963/2140/2964/4039亿度电/年，占美国总耗电量的比重分别为4.6%/5%/6.8%/9.1%。 我们发现，上述麦肯锡和美国电力研究所（EPRI）的估计较为一致，原因是假设美国数据中心通电率为90%，则麦肯锡估计的2023年美国数据中心电力容量19GW，刚好对应1500度电耗电量（注：19GW*365天/年*24小时/天*90%=1500亿度电）。我们使用双方的估计，共同预测2024-2030年美国数据中心需要的电力容量，我们发现，选取美国电力研究所（EPRI）上述年复合增速的平均值（8%）可以与麦肯锡对2024年和2030年的预测呼应上（详见下表），也就是说，2024/2025/2026/2027/2028/2029/2030年，美国数据中心电力容量需求分别为21/23/25/27/29/31/34GW。 图表5：美国数据中心电力容量需求预测 图表6：全球数据中心电力容量预测 图表7：美国数据中心电力容量预测 图表8：美国数据中心耗电量预测（2023——2030年） 2.1.2北美重要数据中心现供需缺口，租金已经涨价 从“数量”角度看，北美数据中心空置率创新低。根据世邦魏理仕（CBRE），2024年上半年，公共云提供商和AI公司租赁了市场的大部分空间，北美主要市场的数据中心空置率创下新低，其中，全球最大的数据中心市场北弗吉尼亚州的空置率达到创纪录低点——0.9%；从2023年第一季度到2024年第一季度的大量供应被迅速吸收，进一步降低了租赁可用性，北美四大主要数据中心市场中，北弗吉尼亚州的降幅最大（-16.2MW），其次是芝加哥（-10.6MW）和达拉斯（-1.5MW），硅谷是唯一一个可用性更高的主要市场（+19MW）。 从“价格”角度看，北美数据中心租金已经大幅上涨。根据世邦魏理仕（CBRE），由于供不应求，2023年下半年，北美主要数据中心250-500KW一级市场租金同比飙升18.6%至163.44美元/千瓦月；2024年上半年，北美四大主要数据中心市场250-500KW要价同比增长了20%，为全球最高涨幅，其中，美国北弗吉尼亚州租金同比飙升了41.6%，许多租户在施工前就选择签约。 图表9：23Q1和24Q1全球部分地区数据中心可用性（单位：MW） 图表10：北美主要数据中心一级市场平均要价（单位：美元/千瓦月） 2.2比特币矿场是优质的AI电力服务商可选项 2.2.1当前在美国获得大量电力资源需要较长时间 根据世邦魏理仕（CBRE），土地征用、许可、设计、施工、水、线路、发电机和电力是建设数据中心所需的主要要素。根据Dgtl Infra，电力系统是数据中心建设的重头戏，在成本中占约40%-45%、散热与机械设备成本占15%-20%，建筑装修成本占20%-25%，土地占15%-20%。 但是，世邦魏理仕（CBRE）2023年9月指出，成本上升、劳动力短缺、电力供应受限等因素，使2023年上半年同比增加25%至2288MW的美国主要数据中心建设遇阻，施工时间从2015年到2020年间的一到三年，延长了两到四年，某些情况下甚至需要六年。如果需要新