Верный вариант, продиктованный закономерностями системы русского языка, — двукратный — без х.
На стыке основ числительного и прилагательного при образовании сложного слова х чаще всего не исчезает перед гласными и йотом. Например, двухэтажный, двухъярусный.
Статья по теме
Инсайд и инсайт – как правильно?
Есть в русском языке и масса случаев, когда варианты с х и без х равноправны: двухсложный — двусложный; двухполый — двуполый.
Однако наш случай к таким вариантам пока не относится, как и слова двусторонний, двуглавый, двуязычный, двуличный и другие.
Правильно: двукратный чемпион.
Смотрите также:
- Более-менее или более или менее — как правильно? →
- Джи́нсовый или джинсо́вый — как правильно? →
- Мундиаль или мондиаль – как правильно? →