本公开提供了一种高强度相变储能水凝胶复合材料及其制备方法与应用，包括：将聚乙烯醇溶于水中，95℃加热至溶解完全，得到均一、透明的聚乙烯醇水凝胶预聚体溶液；将纤维毡进行高温处理；将预处理后的纤维毡放入水凝胶预聚体溶液中进行真空浸渍，然后将其取出，经冻融‑循环制得水凝胶复合材料。本公开获得的高强度相变储能水凝胶复合材料，有效提升了其在冷链物流、医疗仓储等热管理领域的可靠性，解决了热管理实际工程应用过程中传统蓄冷介质（冰）易融化、易碎、难以抵抗弯折/卷曲变形和力学承载性差的痛点问题，为热管理领域蓄冷介质的迭代提供了新的解决方案。