本发明提供一种变海拔条件下燃料电池空气供给系统OER预测控制方法，包括：建立面向变海拔环境的燃料电池外特性模型，通过不同海拔的实验数据拟合辨识模型参数，并建立模型参数随海拔变化的变化规律；采集环境中大气参数值，借助参数计算等效海拔用于调整模型参数，确定燃料电池安全运行范围；在调整后的模型基础上，利用基于拓展线性状态观测器的估计方法估计燃料电池实时的阴极压力并间接计算当前OER值；采集的大气参数和负载工况，计算以净输出功率最大为优化目标的理想OER值；根据理想OER值与当前OER值之间的差值和燃料电池安全运行范围，开展预测控制，实现变海拔环境下燃料电池安全运行。