鄂尔多斯实验室重点围绕四大方向和一个中心搭建产学研合作平台，推进成果转化应用，其中四大方向包括： 新型煤化工 ，以万吨级流化床煤基合成气制芳烃与千吨级合成气一步法制烯烃为标志，打造内蒙古现代煤化工的新名片； 新能源化工 ，以面向可再生风光与CO2合成绿色航煤为抓手，提出双碳目标下可盈利新工业过程； 工业热储能 ，以解决可再生能源间歇波动特征与工业过程连续稳定要求之间矛盾为目标，首创高温固体颗粒储能（沙子热力电池）新技术； 纳米新材料 ，以流化床粉体相结构调控与传递增强为基础，实现碳基/硅基电化学储能新材料的流化床宏量制备。 一个中心：以催化剂原子制造与动态表征及皮米-皮秒电子显微技术为核心，形成服务四大方向的 基础研究中心。