本公开涉及一种两段式燃料电池级氢气的纯化方法及系统，本公开对来自PSA装置提纯后的高纯度氢气原料首先经由脱硫单元的脱硫吸附装置吸附痕量的硫化物(如硫化氢和硫化羰等)，然后再将脱硫氢气引入脱碳单元中的脱碳吸附装置吸附脱除痕量一氧化碳，实现了高纯度氢气中痕量硫化物和一氧化碳的有效脱除。本公开在工作时，不需要进行连续的变压循环吸附即可有效吸附硫化物和一氧化碳，单次吸附周期长，操作更加便捷，启停更加方便，在提高氢气纯度保证氢气收率的同时，实现燃料电池氢气的生产。