Существует ли слово велочемпион?

Конечно. Для примера: уже в 1979 году, например, в официальных справочниках зафиксировано появление таких слов, как "веломагистраль", "велотуризм" и "веломарафонец" (и единичные случаи употребления слов "велополитен", "велосенсация", "велопремьера", "велоэпопея") , т. е. "вело" уже тогда стало очень продуктивным префиксом. Гугл по запросу "велочемпион" выдаёт 18600 результатов.