本实用新型涉及一种燃料电池热平衡“气‑气‑液”三相热交换系统，属于燃料电池技术领域，解决了燃料电池能源浪费、冷启动影响电池寿命问题。包含燃料电池堆，空气管道，氢气管道，去离子水管道，氢气管道、空气管道和去离子水管道上设有热交换装置。为了适应燃料电池运行环境，空气经过压缩处理后才能进入燃料电池堆，压缩后的温度高于燃料电池堆的工作温度，需在进入电池堆前降温；高压液态的氢气需多级减压后才能进入燃料电池堆，解压后的氢气温度低于燃料电池堆的工作温度，进入燃料电池堆前需升温；加热去离子水使燃料电池冷启动不会受损。设置热交换装置，用水和高温空气的热量带动低温氢气，调节整体温度，减少热能的浪费。