本发明涉及低温制冷技术领域，公开了一种低温储氢系统，包括主冷模块、预冷模块、多级压缩模块以及低温高压氢气罐，主冷模块中形成主冷回路使混合制冷机工质在其中循环流通，预冷模块对主冷模块中的混合制冷剂工质换热降温，原料氢气经多级压缩模块压缩成高温高压的氢气进入主冷模块与混合制冷剂工质多级换热从而降温成低温高压的氢气最终进入低温高压氢气罐储存。本发明的低温储氢系统，采用混合制冷剂工质对高温高压氢气进行冷却，相较液氮、液氦等定温冷源而言，其匹配性更好，提高了对低温氢气制取的能量转化效率，降低了低温氢气的制取成本。