本发明公开了一种测定燃料电池气液分离器分离效率的装置及其控制方法，装置包括加湿系统、供气系统、气液混合系统、气液分离系统；所述气液混合系统包括气液混合腔室以及密封镶嵌于气液混合腔室顶部的多孔碳板，所述多孔碳板上下相对的两个板面分别设有入口端和出口端，所述多孔碳板的入口端与加湿系统的出口连通且出口端与气液混合腔室内部空间连通，所述气液混合腔室设有干气体进口与供气系统的出口连通，所述气液混合腔室还设有湿气体出口与气液分离系统连。本发明通过对供气系统和加湿系统的控制，使气液混合腔室内出口的气体温度、湿度、压力、气体流量对真实工况进行全方位模拟，实现接近真实工况下气液分离器分离效率的测试。