本发明公开了一种基于低温高压分级储氢的加氢站，包括依次连通的液氢储罐、储氢容器和加氢机，储氢容器通过主加注管路与加氢机连通，储氢容器有n个，n≥2，并且主加注管路设置有加注控制器；储氢容器为低温高压储氢容器，液氢储罐和储氢容器之间设置有增压泵和高压汽化器，储氢容器内存储的氢气的温度值为#imgabs0#、最高压力值为#imgabs1#，当n=2时，#imgabs2#，#imgabs3#；当n≥3时，#imgabs4#，#imgabs5#；加注控制器被配置为按照温度值由低到高的顺序依次控制对应的储氢容器与加氢机导通以参与加注作业。还公开了基于上述加氢站的氢气加注方法。应用本发明能够减少加氢站能耗、降低成本，同时更易实现对加注氢气温度值的控制。