本发明公开了一种基于机器学习的PEMFC寿命在线预测系统，其包括PEMFC电堆、传感器、数据采集系统、PID控制器、执行器以及计算机；传感器用于实时监测PEMFC电堆的运行状态数据；数据采集系统接收运行状态数据信号转换为数字数据；PID控制器基于预设的参考值和数字数据，计算后输出控制信号给执行器执行相应的动作；计算机接收来自数据采集系统的数据，并运行机器学习算法，利用历史数据和实时数据训练PEMFC寿命预测模型，并实时预测PEMFC的剩余寿命。本发明PEMFC寿命在线预测系统，不仅可实时监测工况数据，并且根据实时数据做出更为精准的RUL预测；同时能根据实时数据修正反馈，保证运行的最佳条件。