本发明公开了一种具有能量优化设计的车载深冷高压氢供氢系统，包括深冷高压储氢罐，深冷高压储氢罐连接低温阀单元；还包括依次连接于低温阀单元之后的一级换热器、节流减压阀、二级换热器，二级换热器连接阀门单元，阀门单元连接质子交换膜燃料电池系统；还包括质子交换膜燃料电池系统的换热器，换热器连接一级换热器、二级换热器以及质子交换膜燃料电池系统。本发明利用深冷高压储氢技术，有效提高了氢的质量和体积储存密度，延长无损储氢时间，延长储氢罐的使用寿命，提升罐中储氢的利用率，提升了车的续航里程；当质子交换膜燃料电池系统工作时，利用电池产生的多余热量，作为深冷高压氢升温降压的能量来源，提升车载供氢系统的能量利用效率。