本发明公开了一种碳纤维连丝结构储氢罐箱，包括一个框架和若干个扁平型储氢容器，若干个扁平型储氢容器上下叠置并固定在框架内，每一个扁平型储氢容器均由一个紧密的碳纤维连丝结构扁平型储氢容器纤维预制体充填基体材料后固化成型，碳纤维连丝结构扁平型储氢容器纤维预制体采用碳纤维经纱、碳纤维纬纱和碳纤维垂纱以三维机织的方式制作而成。本发明可以用较小的壁厚来制作很高压力的扁平型压力容器，既节省了材料，又充分利用了集装箱内的空间，安全性好，储氢容积大，自重较轻，有很高的储氢质量密度和容积密度，既解决了长途公路运输的问题，也可直接用于加氢站的储氢容器，降低了加氢站的建设成本，提高了储氢罐的充装效率和安全性。