本发明公开了一种氢电混合储能系统及其能量管理方法。本发明的氢电混合储能系统，包括直流母线、质子交换膜电解制氢系统、锂电池系统、变换器、波动功率模拟器以及能量管理模块；波动功率模拟器与直流母线相连，用于模拟风电和光伏发电产生的宽范围波动功率；质子交换膜电解制氢系统通过变换器与直流母线相连，在有功率输入时进行电化学反应制氢；锂电池系统通过变换器与直流母线相连；能量管理模块分别与直流母线、变换器、质子交换膜电解制氢系统和锂电池系统相连，用于检测直流母线波动输入功率的变化。本发明提升了制氢系统对宽范围波动工况的适应性；有效提高了PEM制氢系统的运行连续性，减少频繁启停，延缓了电解槽的性能衰减。